Ali je najstniški mutant Ninja Turtles's Alien Cyborg Krang znanstveni možnost?

The Najstniški mutanti Ninja želve franšiza je veliko stvari, toda »strogo realistična« ni ena izmed njih. V filmu, v katerem so prikazani super poldrugi junaki, je enostavno odpisati večino tega, kar se dogaja kot znanstvena fantastika ali fantazija. To še posebej velja za Kranga, lopov, ki je sestavljen iz možganov z očmi, ki nadzoruje masivno robotsko telo. Takšnega načina ne bi bilo v resničnem življenju, kajne?

Ko smo se obrnili na Mihaila A. Lebedeva, ki dela na nevrofiziologiji in vmesnikih za možganske aparate na Univerzi Duke, smo pričakovali, da bomo slišali, da je Krangova pametna nastavitev robota povsem stvar fikcije. Toda to se ni zgodilo.

»Absolutno obstaja prava znanost,« pravi Lebedev.

Izkazalo se je, da je znanost za Krang povsem zdrava, čeprav nismo ravno blizu, da bi se to zgodilo.

Krangova postavitev ni zelo drugačna od vmesnikov za možganske stroje, ki jih Lebedev uporablja v svoji raziskavi. Z povezovanjem opicnih možganov s stroji (kot so preproste robotske roke, ki lahko pošiljajo in sprejemajo signale, na primer), so raziskave Lebedev pokazale, da je možno nadzorovati stroje, ki uporabljajo samo impulze iz možganov.

Zaenkrat zmožnosti teh vmesnikov z možganskimi napravami nam ne morejo dati popolnega nadzora, ki bi ga potrebovali za nekaj podobnega kot je Krangov samozadosten in razburljiv možganov v škatli.

»Trenutno ne moremo narediti res dobre izmenjave informacij. Lahko pošiljamo preprosta sporočila in sprejemamo preproste izhode, «pravi Lebedev. To pa ne pomeni, da je to nemogoče. "Načeloma," pravi Lebedev, "ko se ta tehnologija razvije, to lahko postane izvedljivo." Torej, kaj bi potrebovali, da bi stroj, ki je zmožen ohraniti možgane žive in delujoče, v stilu Kranga?

"Obstajati mora nekakšna oskrba s hrano in oskrbo s hranilnimi snovmi - kar je poseben problem - prav tako je treba te možgane zaščititi pred okužbami, zato mora biti škatlica res sterilna, da možgani ostanejo varni." Možgani potrebujejo stalno oskrbo. kot tudi celotno količino glukoze. Lebedev nam pove, da možgani porabijo približno 30% telesne energije, zato se moramo prepričati, da ima dovolj glukoze, da se sproži na vse valje. Potrebovali bomo tudi kemikalije, ki se običajno nahajajo v krvnem obtoku, saj so te kemikalije tisto, kar možgani uporabljajo za izmenjavo informacij med nevroni.

Da bi naš Krang-bot deloval, je pomembno tudi, da te možgane obdržimo zasedene in spodbujamo, da ne bi zaspali nad nami. »Zelo pomembno je, da ta možgani prejmejo senzorične informacije od tega zunanjega telesa,« pravi Lebedev. Možgani spijo, ko nimajo ničesar storiti, zato je ključnega pomena zagotoviti, da je naše robotsko telo sposobno poslati stimulacijo možganom.

Torej, ko smo dobili podrobnosti našega robotskega telesa, kako daleč smo od tega, da vidimo nekaj Kranga v resničnem svetu? Na nek način, izjemno blizu. V drugih pa ne toliko.

Eden od Lebedevovih nedavnih študij je pokazal uspeh pri nadzoru gibanja invalidskih vozičkov z impulzi iz opičjih možganov brez dotika. Seveda, gibanja niso bila natančna ali natančna, vendar je dokaz koncepta. Znanost je tam in teorija je zdrava.

To je pomenilo, da je opica možganov še vedno v opica, ki nas pripelje do dela enačbe, ki nas odstrani malo bolj od realnosti možganov v škatli.

Ni ravno etično, da bi iz opice vzeli delovne možgane in ga priključili na stroj. In ker se šteje za neetično, ni veliko raziskav o tem, kako to storiti. Nobena raziskava ne pomeni, da kmalu ne bomo videli velikih korakov.

Del problema, na katerem lahko znanstveniki delajo, so zmožnosti nadzora, ki prihajajo neposredno iz možganov. Z opazovanjem nevronov pri delu lahko bolje razumemo, kako delujejo impulzi in kako se ti impulzi prevajajo v neposredno kontrolo zunanjega objekta. Izziv je, da so možgani izjemno zapleteni, z več kot 50 milijardami nevronov pri delu.

Lebedev opazuje te nevrone v manjših vzorcih, da bi bolje razumel, kako delujejo ti nevroni in kaj počnejo. Obstajajo številni načini za opazovanje možganske aktivnosti - elektroencefalogrami (EEG), magnetna polja, spremljanje oskrbe s krvjo - vendar so vsi bledi v primerjavi z neposrednim dostopom do vira.

»Obstaja veliko načinov, toda vstavljanje elektrod v možgane je daleč najboljši način za komunikacijo z možgani,« pravi Lebedev.

Ne bomo videli robota z možgani v škatli, kot je Krang, ki kmalu potuje po ulicah, ampak znanost za slavnim TMNT je presenetljivo dober. Torej pazi na oči.