Šesté smysly

Když jsme na téma biomedicíny připravovali tematickou dílnu ze speci­álního projektu Vesmíru pro talentované středoškoláky, zajímalo nás, jak zareagují na jednoduchou otázku: Jaké biomedicínské vylepšení lidského těla by mělo být vynalezeno, abyste si ho nechali dobrovolně implantovat do těla, a proč? Předkládáme vám tři nápady, které nejvíce zaujaly Oto Janouška z Ústavu biomedicínského inženýrství Vysokého učení technického v Brně, jenž se biosignály a terapeutickou technikou dlouhodobě zabývá.

Maxmilián Hejl, Gymnázium Hranice

Naprostá většina moderní společnosti 21. století je propojena pomocí internetu. Myslíte si, že by se jednou mohl člověk „připojit” do sítě? Nanoboti o velikosti buněk by se mohli proplést mezi vlákny nervových buněk a připojit se na ně. Vznikla by tedy nová forma mysli. Asi bych ji pojmenoval jako hybridní, v níž by bylo možné si odskočit na internet a vyhledat potřebnou informaci a přitom stále vnímat okolí. Nebo dokonce bychom se mohli učit z internetu. Tím nemyslím fakta, ale práci. Například jak se naučit roubovat stromy. Stáhneme si návod a automaticky tělo vykoná práci jako největší experti. Kdyby toto celé bylo doplněno o mikropo­čítače snímající celé tělo, mluvili bychom ne o člověku homo sapiens sapiens ale o homo sapiens kybernus.

Oto Janoušek, VUT Brno — Propojení mozku s umělou neuronovou sítí je jednou z nejlákavějších myšlenek lidstva. Vzhledem k složité anatomii a komplexní fyziologii mozku ale takový způsob učení ještě dlouho zůstane fikcí. Dokáži si však velmi dobře představit, že by nervová zakončení mozku tvořila rozhraní pro technologii umělé inteligence. Ta již našla v praxi smysluplné využití, její pohodlné použití zatím komplikuje jen nutnost využít displej či řečový modul. Propojení technologie umělé inteligence s mozkem se nabízí i proto, že se algoritmy umělé inteligence opírají o takzvané neuronové sítě, což jsou výpočetní modely vycházející z chování biologických struktur. Mozek vybavený rozhraním pro umělou inteligenci dokáže nejen přenechat část mentálních operací po­čítači, ale především využije největší výhody neuronových sítí, kterou je schopnost rychle řešit velmi komplexní úlohy, na něž samotný mozek nestačí.

Anna Machátová, Gymnázium Třebíč

Vždycky mě fascinovala echolokace, a když jsem jednou viděla dokument o slepé paní, která pomocí pískání na píšťalku a následné odezvy poznala, kde se nacházejí překážky, přišlo mi neuvěřitelné, že bychom to teoreticky mohli také dokázat. Ano, musíme brát v potaz, že její úspěch možná tkví v tom, že přišla o jeden smysl, a byly tak podporovány ty zbývající, ale stejně to dokazuje, že se tomu lze naučit. Jen si představte, jaké by to bylo, jít v noci lesem a přesně vědět, kde jsou kolem nás stromy, jak jsou široké, kde nočním tichem prolétla sova, kde netopýr a možná i můra. Ubránili byste se potom obdivnému žasnutí pohlceni novým vnímáním reality?

Oto Janoušek, VUT Brno — Mozek je úchvatný nástroj pro zpracování nových podnětů. Autorka si správně všímá, že zpracování senzorických informací se lze naučit. Biomedicína už nyní využívá biofeedback – biologickou zpětnou vazbu pro trénink orgánů, jejichž biosignály dokážeme přístrojem vizualizovat. Úplně nové obzory otevře implantace senzorů fyzikálních veličin, jež svými smysly zatím nevnímáme. Věřím, že mozek to zvládne. V Kanadě to dokázal jízdou po parkovišti slepý pacient, který vidí pouze pomocí stimulace mozku šedesáti osmi platinový­ mi elektrodami umístěnými ve vizuálním kortexu mozku. Stimulační vzorce vytváří počítač na základě hodnocení dvourozměrné obrazové informace z kamery a hloubkové mapy pořízené ultrazvukovou sondou. Mozek pacienta dokáže stimulační vzorce rozpoznávat do takové míry, že pacient „vidí“ stromy a auta.

Vendula Sedláková, Gymnázium A. Hrdličky, Humpolec

Přestavme si zařízení, které přidá šestý smysl, schopnost nahlédnout do citového rozpoložení dané osoby. Skládá se z drobounkého čidla připevněné­ ho v některé ze silnějších cév, co nejblíže všech hlavních hormonálních center. A jak to celé funguje? Čidla umístěná ve vašem krevním řečišti – napevno, aby nemohla zabloudit do tenkých cév, které by se tak snadno mohly ucpat – mají za úkol měřit a zpracovávat data o množství jednotlivých hormonů rozpuštěných v krvi. Z těchto údajů by odborníky naprogramované počítače měly být schopny sestavovat grafy, statistiky nebo jiné výstupy z měření, jež by sloužily lékařům stejně, jako když na kontrolu přinesete protokol z laboratorního testu množství cukru v krvi nebo hodnoty krevního tlaku.

Oto Janoušek, VUT Brno — Nositelná elektronika už nyní vyhodnocuje biosignály při sportu i během volnočasových aktivit. Jejich uživatelé mohou díky chytrým hodinkám vstávat v optimálních fázích spánku, běhat v zóně požadované tepové frekvence, monitorovat zdravotní stav při horolezeckých výstupech. Fandím myšlence analyzovat citové rozpoložení člověka. Sledování krve, včetně hormonů v ní rozpuštěných, dostalo v biomedicíně konkrétnější obrysy v souboru mikroskopických technologií, souhrnně označovaných jako chytrý prach. Přirozeným krokem do budoucnosti bude propojení chytrého prachu se zobrazením tělesných hodnot, které umožní vyhodnocovat pocity nositele během dne. Přestože povrchní pohled může deklasovat tuto vizi na pouhou módní vychytávku, ve skutečnosti může být cenným nástrojem v prevenci psychosomatických nemocí.