Volání z mozku do mozku

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.