Chromí se rozeběhnou, slepí prozřou ...

19. prosince 2008, 15:38 - Karel Zaoral
19. prosince 2008, 15:38

Aplikace výpočetní techniky do lidského těla jsou již blízko

„Je to fantastický vynález, můžu zvedat palec, držet tužku a vůbec dělat věci, o kterých se mi dříve ani nesnilo. Poprvé po jednadvaceti letech jsem mohl otevřít dlaň,“ říká Brit Ray Edwards. Podstoupil celkem čtyři amputace, ale teď to vypadá, že ve všem zlém bude mít také štěstí. Je jedním z prvních lidí na světě, kteří mají možnost používat kybernetickou náhradu končetiny. Zvláštní je, že přes obrovský boom výpočetní techniky za posledních dvacet let se na takovou možnost čekalo hodně dlouho.

Co vlastně člověk potřebuje k tomu, aby mohl ovládat i ztracený kus těla? Všechny svaly, jimiž dokážeme vědomě pohybovat, jsou řízené nervovou soustavou. Samotné nervy nejsou v podstatě nic jiného než dráty, po nichž se šíří impulz směrem do míst, kde jej mozek zamýšlí proměnit na nějakou formu akce. Stejně tak, jako e-mail dorazí do schránky jen jednoho adresáta, a ne všem na světě, dokáže i mozek určit, kam má impulz směřovat. Problém je, pokud se na cestě vyskytne překážka. Přerušené nervové spojení mozku neumožní postižené místo, například končetinu, ovládat. Zatímco s přerušenou signální drahou, nebo chcete-li s přerušeným drátem, si umíme poradit – stačí nůž na stržení izolace, izolačka a nezapomenout vypnout pojistky – lidské tělo je na tom hůř. Není vybaveno pro regeneraci masivněji poškozených nervových drah. Myšlenka použít v přeneseném slova smyslu onu izolačku na opravu poškozeného drátu uvnitř těla, dlouho narážela na technologický limit. Bohužel. Zatímco vývoji větších a ještě větších raket se věnovalo času a peněz dost, lidé bez končetin nejsou tak lukrativní zákazníci jako armáda, takže museli čekat.

Podařilo se nalézt materiál, který bylo možné použít na elektrody. To byl zpočátku velký problém, protože většinu vhodných druhů materiálu lidské tělo odmítalo. Pak se ale přišlo na to, že z hlediska praktičnosti by bylo lepší, kdyby elektrody zůstávaly na kůži. Na tomto principu funguje i umělá ruka pana Edwardse. Jiným důležitým problémem je oddělení specifického signálu ze změti elektromagnetické komunikace uvnitř těla. Například pro povel „ohni ukazováček o devadesát stupňů“ je třeba dlouho zkoušet a měřit a opět ověřovat získané záznamy. Pak je teprve možné signálem aktivovat servo, které dotyčným prstem pohne. A čím komplikovanější pohyby to mají být, tím složitější takové učení je. Do budoucna by umělé končetiny měly být vybaveny jakýmsi nahrávacím zařízením, které by zaznamenávalo nervové vzruchy, které doprovázejí činnost ruky při základních pohybech. Tělo si totiž pamatuje, jak ovládalo přirozenou končetinu. Pokud se bude chtít pan Edwards třeba podrbat, mechanika pohybů v několika kloubech různými směry ulpí v záznamu, odkud ji bude možné zpětně analyzovat a postupně tak vylepšovat zásobu nejrůznějších pohybů. Podobně se pracuje na výzkumu umělých nohou. Stejný princip, stejné provedení. Během deseti let bychom neměli na ulici potkat snad už nikoho, kdo je v uvozovkách nekompletní. Základní krok už byl učiněn, nyní jde již jen o posouvání hranic v rámci aplikace dostupných technologií.

Umělá ruka pana Edwardse ukazuje, že náhrada kusu těla je čistě otázkou škálovatelnosti počítače a hloubky možné analýzy. Chodící vozíčkáři a lidi, kterým chybí ruka jen tehdy, když ji zrovna mají v nabíječce, to je nepříliš vzdálená budoucnost. Co ale přijde potom?

Je tu pár orgánů, které budou pro vědce znamenat problém. Například zrak a sluch. Z čistě technického hlediska nejde o nic jiného než v předchozím případě. Od nějaké části je zrakový nerv v pořádku. Proto mu stačí připojit přemostění, jehož prostřednictvím do něj budou proudit vzruchy, jaké by dopadající světlo vyvolalo na sítnici. Jde pouze o analýzu těchto impulzů, jejich tabulkové přiřazení k digitalizovaným informacím z nějaké kamery a následné naučení mozku orientovat se v nutně nepřesných a deformovaných obrazech. Problém je to ale daleko složitější než sestrojení umělé ruky, přestože na té se pracovalo už od konce šedesátých let. Množství signálů, které je nutné identifikovat a v reálném čase zpracovat, je obrovské. Přestože dnešní počítače jsou na naše běžné denní potřeby až neskutečně výkonné, v tomto případě naše současná technologie kulhá. Zejména ve vztahu k poměru výkonu a velikosti. Zatímco v umělé ruce je prostoru pro „nadupaný“ počítač dost, uvnitř lebky už je ho o poznání méně.

Teoreticky je tedy vše možné, ale v praxi se budou vědci muset vypořádat s eticky značně kontroverzním způsobem sběru analytických dat. K sítnici se nedá dost dobře dostat neinvazivním způsobem, a tak zdravý člověk nepřichází v úvahu. Stejně tak nevidomý, který o zrak přišel vinou degenerace sítnice. Zbývá jen úzká skupinka lidí s poškozeným zrakovým nervem, a to ještě musí být poškození pouze lokální. Takových lidí moc v dosahu výzkumných týmů nebude. Prakticky totožný problém provází i kybernetickou náhradu sluchu.

Počítače na stolech v našich dnešních kancelářích by svým výkonem v šedesátých letech stačily řídit celý kosmodrom a ještě měsíční raketu. Přesto stále nejsou dost výkonné na to, aby zvládly překódovat video jménem svět, na nějž se každý den díváme.

Mohlo by vás zajímat

  • Pavel Ryba - muž, který Čechům prodá ročně tunu zlata

  • Majitel textilky Juta a senátor Hlavatý: V Senátu by…

  • Jan Hawelka: kavárenská hvězda z Mostu

  • Aleš Kučera: Chvíli potrvá, než se lidé naučí se státem…

  • Ondřej Kania: Otevřeme další dvě školy

  • Martin Burda: Bankám v Česku ujíždí vlak

  • Mnislav Zelený Atapana: Přítel amazonských indiánů

  • Jan Bílý: Nebuď uštvaný manažer. Buď král!

  • Jaroslav Žlábek: Na jedno nabití ujedeme 1000 kilometrů

Hry pro příležitostné hráče