Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 13)

ĐỌC TÂM TRÍ

Trong thực tế, trong một tòa nhà bên cạnh phòng thí nghiệm của Dr. Gallant, Tiến sĩ Brian Pasley và các đồng nghiệp của ông theo nghĩa đen là đang thực hiện việc đọc suy nghĩ - ít nhất về nguyên tắc. Một trong những postdocs ở đó, tiến sĩ Sara Szczepanski, đã giải thích cho tôi cách họ có thể xác định những từ bên trong tâm trí.

Các nhà khoa học đã sử dụng công nghệ gọi là ECOG (electrocorticogram), đây là một cải tiến lớn trên mớ thông tin lộn xộn của các tín hiệu mà việc quét EEG sản xuất ra. Quét ECOG về độ chính xác và độ phân giải là chưa từng có, vì tín hiệu được ghi trực tiếp từ não và không đi qua hộp sọ. Ở mặt khác – the flipside, là người ta phải loại bỏ một phần của hộp sọ để đặt một mạng/lưới, chứa sáu mươi bốn điện cực trong một lưới sáu mươi tư điểm điện cực, trực tiếp trên đỉnh của bộ não lộ ra ngoài.

May mắn là họ có thể được phép tiến hành các thí nghiệm với quét ECOG trên bệnh nhân động kinh, những người đang bị chứng co quắp suy nhược. Lưới ECOG được đặt trên não của bệnh nhân trong khi phẫu thuật mở não đã được thực hiện bởi các bác sĩ tại Đại học California gần đó tại San Francisco.

Khi bệnh nhân nghe thấy nhiều từ/words khác nhau, các tín hiệu từ não của họ đi qua các điện cực và sau đó được ghi lại. Cuối cùng một từ điển được hình thành, phù hợp giữa các từ/words với các tín hiệu phát ra từ/from các điện cực trong não. Sau đó, khi một từ được thốt lên, người ta có thể thấy cùng một mẫu tín hiệu điện. Sự tương ứng này cũng có nghĩa là nếu người ta nghĩ đến một từ nào đó, máy tính có thể nhận tín hiệu đặc trưng và nhận biết nó.

Với công nghệ này, có thể có một cuộc trò chuyện diễn ra hoàn toàn từ xa. Ngoài ra, các nạn nhân bị đột quỵ hoàn toàn bị tê liệt có thể "nói chuyện" thông qua bộ tổng hợp giọng nói, thứ nhận ra các mẫu não của riêng lẻ từng từ.

Không ngạc nhiên, BMI (giao diện não-máy) đã trở thành một lĩnh vực nóng, với các nhóm nghiên cứu trên khắp đất nước tạo ra những đột phá đáng kể. Các kết quả tương tự thu được từ các nhà khoa học tại Đại học Utah năm 2011. Họ đặt lưới, mỗi lưới chứa 16 điện cực, trên vỏ não trước điều khiển chuyển động khuôn mặt – the facial motor cortex (nơi điều khiển chuyển động của miệng, môi, lưỡi và mặt) và vùng Wernicke, xử lý thông tin về ngôn ngữ.

Người đó sau đó được yêu cầu nói mười từ phổ biến, chẳng hạn như "có" và "không", "nóng" và "lạnh", "đói" và "khát", "xin chào" và "tạm biệt" và "nhiều hơn" và “ít hơn". Sử dụng máy tính để ghi lại các tín hiệu não khi những từ này được thốt ra, các nhà khoa học đã có thể tạo ra một sự tương ứng thô giữa các từ được nói ra và tín hiệu máy tính từ não. Sau đó, khi bệnh nhân cất tiếng nói nhất định, họ có thể xác định chính xác từng từ với độ chính xác từ 76% đến 90%.

Bước tiếp theo là sử dụng lưới điện với 121 điện cực để có độ phân giải tốt hơn.

Trong tương lai, quy trình này có thể hữu ích cho những người bị đột quỵ hoặc bị liệt hay các bệnh như bệnh Lou Gehrig, người có thể nói chuyện bằng cách sử dụng kỹ thuật não-máy tính.

ĐÁNH MÁY CHỮ BẰNG TÂM TRÍ

Tại bệnh viện Mayo ở Minnesota, Tiến sĩ Jerry Shih đã ghép nối các bệnh nhân động kinh thông với các cảm biến ECOG để họ có thể học cách đánh máy với tâm trí. Việc hiệu chỉnh thiết bị này rất đơn giản. Bệnh nhân lần đầu tiên được thể hiện một loạt các chữ cái và được yêu cầu tập trung tinh thần vào từng biểu tượng. Một máy tính ghi lại các tín hiệu phát ra từ não khi nó quét từng chữ cái. Như với các thí nghiệm khác, khi từ điển tương ứng một-một này được tạo ra, thì đó là một vấn đề đơn giản để người ta chỉ nghĩ đến chữ cái và chữ cái được gõ trên màn hình, chỉ sử dụng sức mạnh của tâm trí .

Tiến sĩ Shih, thủ lĩnh của dự án này, nói rằng độ chính xác của cỗ máy của anh ta là gần 100%. Tiến sĩ Shih tin rằng anh có thể tạo ra một chiếc máy để ghi lại hình ảnh, không chỉ từ ngữ, thứ mà bệnh nhân hình thành trong đầu họ. Điều này có thể có ứng dụng cho các nghệ sĩ và kiến trúc sư, nhưng nhược điểm lớn của công nghệ ECOG, như chúng ta đã đề cập, là nó đòi hỏi phải mở bộ não của bệnh nhân.

Trong khi đó, máy đánh chữ EEG, bởi vì chúng không xâm lấn (vào trong cơ thể sinh học), đang bước vào thị trường. Chúng không chính xác hoặc chính xác như máy chữ ECOG, nhưng chúng có lợi thế là chúng có thể được giải quyết trên máy tính. Guger Technologies, có trụ sở tại Áo, gần đây đã trình diễn một máy đánh chữ EEG tại một triển lãm thương mại. Theo các quan chức của họ, chỉ mất mười phút để mọi người học cách sử dụng cỗ máy này, và sau đó họ có thể gõ từ 5 đến 10 từ mỗi phút.

THẦN GIAO CÁCH CẢM ĐỂ ĐỌC CHO VIẾT VÀ LÀM ÂM NHẠC

Bước tiếp theo có thể là chuyển đổi toàn bộ các cuộc hội thoại, điều có thể nhanh chóng tăng tốc độ truyền dẫn thần giao cách cảm. Tuy nhiên, vấn đề là nó sẽ yêu cầu tạo một bản đồ một-một giữa hàng ngàn từ và tín hiệu EEG, MRI hoặc ECOG của chúng. Nhưng nếu người ta có thể, ví dụ, xác định các tín hiệu não của vài trăm từ lựa chọn, sau đó người ta có thể nhanh chóng truyền tải các từ được tìm thấy trong một cuộc trò chuyện chung. Điều này có nghĩa là một người sẽ nghĩ về các từ trong toàn các bộ câu và đoạn văn của một cuộc trò chuyện và một máy tính sẽ in chúng ra.

Điều này có thể cực kỳ hữu ích cho các nhà báo, nhà văn, tiểu thuyết gia và nhà thơ, những người chỉ đơn giản có thể suy nghĩ và có một máy tính viết thay cho. Máy tính cũng sẽ trở thành một thư ký tinh thần. Bạn sẽ hướng dẫn thông qua suy nghĩ thôi đến thư ký robo về một bữa ăn tối, chuyến đi bằng máy bay hoặc kỳ nghỉ, và nó sẽ điền vào tất cả các chi tiết về việc đặt chỗ.

Không chỉ chính tả mà cả một ngày nào đó âm nhạc cũng có thể được phiên âm theo cách này. Các nhạc sĩ chỉ đơn giản là sẽ hát một vài giai điệu trong đầu của họ và một máy tính sẽ in chúng ra, trong ký hiệu âm nhạc. Để làm điều này, bạn sẽ yêu cầu một người nào đó tạo ra âm thanh nhỏ cách tâm trí để có được một loạt các nốt nhạc, thứ mà sẽ tạo ra một số tín hiệu điện cho mỗi nốt. Một từ điển một lần nữa sẽ được tạo ra theo cách này, để khi bạn nghĩ về một nốt nhạc, máy tính sẽ in nó ra trong ký hiệu âm nhạc.

Trong khoa học viễn tưởng, thần giao cách cảm – telepaths thường xuyên giao tiếp qua các rào cản ngôn ngữ, vì những suy nghĩ được coi là phổ quát. Tuy nhiên, điều này có thể không đúng. Cảm xúc/emotions và cảm giác/feelings có thể là phi ngôn ngữ và phổ quát, để người ta có thể gửi chúng đến bất cứ ai, nhưng suy nghĩ hợp lý thì gắn chặt với ngôn ngữ đến mức có vẻ không giống như là những ý nghĩ phức tạp có thể được gửi vượt qua các rào cản ngôn ngữ. Từ ngữ sẽ vẫn được gửi bằng ngôn ngữ gốc của chúng.

MŨ THẦN GIAO CÁCH CẢM

Trong khoa học viễn tưởng, chúng ta cũng thường thấy chiếc mũ trùm đầu để thần giao cách cảm. Đặt chúng lên, và - Presto! - bạn có thể đọc suy nghĩ của người khác. Quân đội Hoa Kỳ, trên thực tế, đã bày tỏ sự quan tâm đến công nghệ này. Trong một trận hỏa hoạn, với những vụ nổ đang nổ tung và đạn bắn trên đầu, một chiếc mũ trùm đầu để thần giao cách cảm có thể là một phao cứu sinh, vì có thể khó khăn trong việc truyền đạt các mệnh lệnh giữa âm thanh và cơn cuồng loạn nơi chiến trường.

(Cá nhân tôi có thể làm chứng cho điều này. Nhiều năm trước, trong cuộc chiến tranh Việt Nam, tôi đã phục vụ trong Quân Đội Hoa Kỳ. Thuộc Bộ binh tại Fort Benning, bên ngoài Atlanta, Georgia. Trong quá trình huấn luyện súng máy, âm thanh của lựu đạn và đạn đạn bắn ra trên chiến trường bên cạnh tai tôi rất chát chúa; nó quá mãnh liệt đến nỗi tôi không thể nghe thấy gì khác. Sau đó, có một tiếng ầm ù lớn trong tai tôi kéo dài trong ba ngày sau đó. Với một chiếc mũ bảo vệ thần giao cách cảm, một người lính có thể giao tiếp bằng tinh thần với trung đội của mình giữa tất cả tiếng sấm nổ và ồn ã.)

Gần đây, quân đội đã tài trợ 6,3 triệu đô la cho Tiến sĩ Gerwin Schalk tại Đại học Y Albany, nhưng nó biết rằng mũ thần giao cách cảm đầy đủ chức năng vẫn còn nhiều năm nữa. Tiến sĩ Schalk thử nghiệm với công nghệ ECOG, mà, như chúng ta đã thấy, đòi hỏi phải đặt một mạng lưới các điện cực trực tiếp trên đầu bộ não được mở ra. Với phương pháp này, máy tính của anh đã có thể nhận ra nguyên âm và ba mươi sáu từ riêng lẻ bên trong [bộ não đang suy nghĩ]. Trong một số thí nghiệm của anh, anh đã đạt tới độ chính xác 100%. Nhưng hiện nay, điều này vẫn không thực tế đối với Quân đội Hoa Kỳ, vì nó đòi hỏi phải loại bỏ một phần của hộp sọ trong môi trường sạch, vô trùng của một bệnh viện. Và thậm chí sau đó, việc nhận ra nguyên âm và một số ít từ ngữ vẫn còn xa vời khi gửi tin nhắn khẩn cấp tới trụ sở chính trong một trận lửa chiến. Nhưng các thí nghiệm ECOG của anh đã chứng minh rằng có thể [giao tiếp tinh thần] trên chiến trường.

Một phương pháp khác đang được khám phá bởi Tiến sĩ David Poepel của Đại học New York. Thay vì mở hộp sọ của các đối tượng của mình, ông sử dụng công nghệ MEG, sử dụng các vụ nổ năng lượng từ tính nhỏ hơn là các điện cực để tạo ra các điện tích trong não. Ngoài việc không xâm lấn, lợi thế của công nghệ MEG là nó có thể đo chính xác hoạt động thần kinh thoáng qua, trái ngược với việc quét MRI chậm hơn. Trong thí nghiệm này, Poeppel đã có thể ghi lại thành công hoạt động điện trong vỏ não thính giác khi mọi người nghĩ trong thinh lặng một từ nào đó. Nhưng nhược điểm là bản ghi này vẫn yêu cầu sử dụng các máy móc có kích thước lớn để tạo ra xung từ.

Rõ ràng, người ta muốn một phương pháp không xâm lấn, di động và chính xác. Tiến sĩ Poeppel hy vọng công việc của mình với công nghệ MEG sẽ bổ sung cho công việc đang được thực hiện bằng cảm biến EEG. Nhưng mũ thần giao cách cảm thực sự vẫn còn nhiều năm nữa, bởi vì MEG và EEG quét vẫn thiếu sự chính xác.

MRI TRONG MỘT ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG

Hiện tại, chúng ta đang bị cản trở bởi đặc tính tương đối thô của các công cụ hiện có. Nhưng, như thời gian trôi qua, ngày càng nhiều công cụ tinh vi hơn sẽ thăm dò sâu hơn vào tâm trí. Bước đột phá lớn tiếp theo có thể là các máy MRI cầm tay.

Lý do tại sao máy MRI phải rất lớn ngay bây giờ là người ta cần một từ trường đồng nhất để có được độ phân giải tốt. Nam châm càng lớn thì nam châm càng đồng đều hơn, và độ chính xác cao hơn sẽ tìm thấy trong hình ảnh cuối cùng. Tuy nhiên, các nhà vật lí biết được các đặc tính toán học chính xác của từ trường (chúng được nhà vật lí James Clerk Maxwell thực hiện trở lại vào những năm 1860). Năm 1933 ở Đức, Tiến sĩ Bernhard Blumich và các cộng sự của ông đã tạo ra máy MRI nhỏ nhất thế giới, kích thước của một chiếc cặp. Nó sử dụng từ trường yếu và méo mó, nhưng siêu máy tính có thể phân tích từ trường và điều chỉnh cho điều này sao cho thiết bị tạo ra hình ảnh 3-D thực tế. Kể từ khi sức mạnh máy tính tăng gấp đôi khoảng hai năm một lần, chúng bây giờ đủ mạnh để phân tích từ trường được tạo ra bởi thiết bị cỡ cặp và bù cho sự biến dạng của nó.

Như một minh chứng cho máy tính của họ, vào năm 2006, Tiến sĩ Blumich và các đồng nghiệp của ông đã có thể chụp MRI của Otzi, "Iceman", người bị đóng băng trong khoảng 5.300 năm trước, khi kết thúc kỷ băng hà cuối cùng. Bởi vì Otzi bị đóng băng ở một vị trí khó xử, với hai tay dang rộng ra, thật khó để nhồi nhét anh vào trong cái xy lanh nhỏ của một chiếc máy MRI thông thường, nhưng máy xách tay của Tiến sĩ Blumich thì dễ dàng chụp những bức ảnh MRI.

Các nhà vật lý ước tính rằng, với sức mạnh máy tính ngày càng tăng, một máy MRI của tương lai có thể là kích thước của một chiếc điện thoại di động. Dữ liệu thô từ điện thoại di động này sẽ được gửi không dây đến siêu máy tính, sẽ xử lý dữ liệu từ [từ trường yếu kia] và sau đó tạo ra hình ảnh 3 chiều. (Đặc tính yếu của từ trường ấy được bù đắp bằng sự gia tăng sức mạnh của máy tính.) Điều này sau đó có thể đẩy nhanh nghiên cứu. "Có lẽ một cái gì đó giống như thiết bị Tricorder trong phim StarTrek là không quá xa sau khi tất cả," Tiến sĩ Blumich đã nói. (Tricorder là một thiết bị quét cầm tay nhỏ cho phép chẩn đoán tức thì về bất kỳ bệnh nào.) Trong tương lai, bạn có thể có nhiều sức mạnh máy tính trong tủ thuốc của bạn, hơn là sức mạnh trong một bệnh viện đại học hiện đại có được ngày nay. Thay vì chờ đợi để được giấy phép từ bệnh viện hoặc trường đại học để sử dụng máy MRI đắt tiền, bạn có thể thu thập dữ liệu trong phòng khách của mình bằng cách vẩy tay máy MRI di động lướt qua chính cơ thể của mình và gửi email kết quả đến phòng thí nghiệm để phân tích.

Nó cũng có thể có nghĩa là, tại một số thời điểm trong tương lai, một mũ thần giao cách cảm MRI có thể là có thể, với độ phân giải tốt hơn nhiều so với quét EEG. Đây là cách nó có thể hoạt động trong những thập kỷ tới. Bên trong chiếc mũ, sẽ có cuộn dây điện từ để tạo ra một từ trường yếu và các xung vô tuyến dò tìm não. Các tín hiệu MRI thô sau đó sẽ được gửi đến một máy tính cỡ nhỏ đặt trong thắt lưng của bạn. Thông tin sau đó sẽ được phát đến một máy chủ nằm cách xa chiến trường. Việc xử lý dữ liệu cuối cùng sẽ được thực hiện bởi một siêu máy tính ở một thành phố xa xôi. Sau đó, tin nhắn sẽ được phát lại cho quân đội của bạn trên chiến trường. Quân đội sẽ nghe tin nhắn thông qua loa hoặc thông qua các điện cực đặt trong vỏ não thính giác trong bộ não của họ.

TƯƠNG LAI CỦA TÂM TRÍ - MICHIO KAKU
BẢN DỊCH CỦA ĐỖ BÁ HUY

<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 51)
14/12/2019
RADAR Radar là một công nghệ khác sử dụng bức xạ điện từ, và, như chúng ta sẽ thấy trong chương 16, nó giữ một vai trò
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 50)
14/12/2019
Chương 14 CÁC TIA VÔ HÌNH Sự phát triển và sử dụng radio và radar trong chiến tranh Bức xạ điện từ đã giữ một vai trò
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 70)
13/12/2019
Các vạch phổ Fraunhofer 1814 Joseph von Fraunhofer (1787–1826) Mỗi quang phổ thường thể hiện sự biến thiên cường độ bức xạ
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 69)
13/12/2019
Định luật Chất khí Avogadro 1811 Amedeo Avogadro (1776-1856)   Định luật Avogadro, mang tên nhà vật lí Italy Amedeo Avogadro,
[ebook] Vật Lí Lượng Tử Cấp Tốc
13/12/2019
Mời các bạn tải về tập sách mới được dịch bởi Thư Viện Vật Lý: Tên sách: Vật Lí Lượng Tử Cấp Tốc Tác giả:
Tìm hiểu nhanh vật lí hạt (Phần 22)
13/12/2019
Khám phá tia vũ trụ Với phát minh ống chân không, các nhà khoa học được trang bị một cách đơn giản hóa hệ thống vật chất
Tìm hiểu nhanh vật lí hạt (Phần 21)
13/12/2019
Neutron Sau đó, vào năm 1932, James Chadwick (1891–1974) nắm lấy các kết quả thí nghiệm tiến hành ở Đức và Pháp. Walther Bothe và
‘Hạt X17’ có khả năng mang lực thứ năm của tự nhiên
12/12/2019
Vũ trụ của chúng ta bị chi phối bởi bốn lực cơ bản. Ít nhất thì đó là cái các nhà vật lí lâu nay vẫn nghĩ. Tuy nhiên, nay

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com