i

Aktuální číslo:

2018/5

Téma měsíce:

Bolest

Volání z mozku do mozku

 |  5. 2. 2018
 |  Vesmír 97, 82, 2018/2
 |  Téma: Bionika

Lidský mozek plodí úžasné věci. Zrodil Shakespearovy sonety, Einsteinovu obecnou teorii relativity. Také moderní počítačová technika dokáže divy. Provede řidiče ulicemi neznámého města, přeloží nám dotaz korejského turisty, vypočítá optimální tvar automobilové karosérie. Tyto dva světy se už delší dobu stýkají na podivuhodném pomezí označovaném obvykle anglickým termínem „brain-computer interface“ (BCI). Naši fascinaci jeho možnostmi by ale měla mírnit opatrnost.

Vše začalo relativně jednoduchými pokusy. Vědci vedení Miguelem Nicolelisem na Duke University například už v roce 1999 voperovali potkanům elektrody do mozkového centra řídícího pohyb přední končetiny a sledovali aktivitu příslušných neuronů. Potkani se naučili pouštět vodu do napáječky stlačením pedálu tlapkou. Vědci pečlivě sledovali aktivitu neuronů při tomto pohybu a pomocí počítačového programu odhalili vzor nabuzení malého okrsku mozkové kůry typický právě pro sešlápnutí pedálu ovládajícího napáječku. Potom naprogramovali ovládání napáječky tak, aby se otevřela pokaždé, když se v mozku potkana objeví vzor aktivity neuronů typický pro sešlápnutí pedálu. Tento vzor vzniká nejen v případech, kdy potkan vykoná příslušný pohyb, ale také v případech, kdy si sešlápnutí pedálu pouze představí. V této chvíli už nemusel potkan pouštět napáječku pohybem přední končetiny. Stačila mu k tomu pouhá představa pohybu. Vědci byli na rozpacích, jak potkany s touto inovací seznámit. Zvířata na to však přišla sama a začala si pouštět vodu jen „silou myšlenky“.

Lidé si od řady podobných experimentů s BCI slibují pomoc s vývojem pomůcek pro ochrnuté lidi. Snímáním aktivity mozku lze „přečíst“ myšlenku člověka, kterou pak počítač „přeloží“ do povelů pro různá zařízení. Ochrnutí lidé tak mohou pracovat s počítačem, psát texty, ale také řídit domácnost – zapínat a vypínat svítidla, televizi apod. Některé systémy dovolují ovládat robotické ruce nebo celé exoskelety umožňující ochrnutému člověku pohyb. Kompletně ochrnutá pacientka si tak například sáhne robotickou rukou pro nádobu s kávou a podá si ji ke rtům, aby se napila. Na fotbalovém mistrovství světa v Brazílii provedl slavnostní zahajovací výkop zcela ochrnutý muž upnutý do exoskeletu ovládaného sadou motorků. Povely ke kopu dal příslušným pohonným jednotkám „myšlenkou“, kterou elektrody „přečetly“ v jeho mozku.

Nyní vidíte 15 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
TÉMA MĚSÍCE: Bionika
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Medicína, Neurovědy

O autorovi

Jaroslav Petr

Prof. Ing. Jaroslav Petr, DrSc., (*1958) vystudoval Vysokou školu zemědělskou v Praze. Ve Výzkumném ústavu živočišné výroby v Uhříněvsi se zabývá regulací zrání savčích oocytů a přednáší na České zemědělské univerzitě v Praze. Je členem redakční rady Vesmíru.
Petr Jaroslav

Další články k tématu

Budoucnost v pažiuzamčeno

Ruka je pro nás v každodenním životě mimořádně důležitým „nástrojem“. Krom základní sebeobslužnosti nám její nervová zakončení podávají informace...

Chytré kloubyuzamčeno

Babičku Boženy Němcové vnímáme jako literární prototyp stáří. Když ale v roce 1828 tato žena přijela do Ratibořic, bylo jí teprve pětapadesát let....

Člověk v náhradách

Hlavním tématem tohoto čísla Vesmíru je „bionika“ (viz článek Volání z mozku do mozku). V této souvislosti bychom rádi připomněli snahu nás, lidí,...

Náhrady orgánů

Historie náhrad chybějících orgánů či jejich funkcí je překvapivě dlouhá. Na jednom z mumifikovaných ženských těl, zřejmě z přelomu...

Doporučujeme

Na Jižní Georgii už potkana nepotkáte

Na Jižní Georgii už potkana nepotkáte

Pavel Pipek  |  12. 5. 2018
Sotva se Novozélanďané pochlubili úspěšnou eradikací myší z Ostrova protinožců (viz Vesmír 97, 264, 2018/5), přišli ochranáři z Jižní Georgie...
Ochota zabíjet

Ochota zabíjet

Marek Janáč  |  2. 5. 2018
My lidé se nevraždíme jen tak. Máme své preference při tom, koho zabít a koho ušetřit. Když už překročíme psaná i nepsaná většinová pravidla...
Antropologie bolesti

Antropologie bolesti

Martin Soukup  |  2. 5. 2018
Bolest má krom jiných hledisek i svůj antropologický rozměr. Z mezikulturního srovnání v historii i v současnosti je evidentní, že bolest je v...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné