Profesor sam na MIT-u,
ali ne konstruišem zgrade niti kompjuterske sisteme.
Pravim delove tela,
bioničke noge koje pomažu ljudima da hodaju i trče.
Godine 1982, imao sam nesreću na planinarenju
i morali su da mi amputiraju obe noge zbog promrzlina koje su oštetile tkivo.
Ovde možete videti moje noge:
24 senzora, šest mikroprocesora i izvršnih jedinica u obliku tetiva.
U suštini sam napravljen od gomile šrafova od kolena nadole.
Ali, sa ovom naprednom bioničkom tehnologijom
mogu da skačem, plešem i trčim.
(Aplauz)
Hvala.
(Aplauz)
Ja sam bionički čovek, ali nisam još uvek kiborg.
Kada razmišljam o pomeranju nogu,
nervni signali iz mog centralnog nervnog sistema
prolaze mi kroz nerve
i aktiviraju mi mišiće u ostacima udova.
Veštačke elektrode opažaju te signale
i mali kompjuteri u bioničkom udu
dekodiraju moje nervne impulse u željene obrasce pokreta.
Jednostavno rečeno,
kada pomislim na kretanje,
ta komanda se prenosi u sintetički deo mog tela.
Međutim, ovi kompjuteri ne mogu da unesu informacije u moj nervni sistem.
Kada dodirnem i pokrenem svoje sintetičke udove,
ne osećam normalan dodir i pokrete.
Kad bih bio kiborg i mogao da osetim noge
pomoću malih kompjutera koji ubacuju informacije u moj nervni sistem,
iz osnova bih, verujem, promenio
odnos prema svom sintetičkom telu.
Sada ne mogu da osetim noge
i zbog toga su one
odvojena pomagala od mog uma i tela.
One nisu deo mene.
Verujem da bi, kad bih bio kiborg i mogao da osetim noge,
one postale deo mene.
Na MIT-u, razmišljamo o neurootelovljavanju.
U ovom procesu
kreator konstruiše ljudsko meso i kost, biološko telo,
zajedno sa sintetikom da bi pojačao dvosmernu komunikaciju
između nervnog sistema i konstruisanog sveta.
Neurootelovljavanje je metodologija za kreiranje kiborškog funkcionisanja.
U ovom procesu dizajniranja, konstruktori razmišljaju o budućnosti
u kojoj tehnologija više neće sadržati delove
koji su beživotni i odvojeni od našeg uma i tela,
o budućnosti u kojoj je tehnologija brižljivo integrisana
u našu prirodu,
o svetu u kome će razlika između biološkog i nebiološkog,
ljudskog i onog što nije ljudsko,
prirodnog i neprirodnog
biti zauvek zamagljena.
Ta budućnost će doneti čovečanstvu nova tela.
Pomoću neurootelovljavanja naši nervni sistemi će se proširiti
na sintetički svet,
a sintetički svet na naša tela,
iz osnova nas menjajući.
Kreiranjem biološkog tela tako da bolje komunicira
sa veštački konstruisanim svetom,
čovečanstvo će iskoreniti invaliditet u ovom 21. veku
i uspostaviti naučne i tehnološke osnove
za unapređivanje ljudi,
tako što će proširiti ljudsku sposobnost izvan urođenih, fizioloških granica,
u kognitivnom, emocionalnom i fizičkom smislu.
Ima mnogo načina za konstruisanje novih tela u raznim razmerama,
od biomolekularnog nivoa do nivoa tkiva i organa.
Danas bih želeo da govorim o jednoj oblasti neurootelovljavanja
u kojoj se ljudska tkiva uređuju i oblikuju
pomoću hirurških i regenerativnih procesa.
Današnja paradigma amputacije
nije se u osnovi promenila od Američkog građanskog rata
i zastarela je u svetlu dramatičnih unapređenja
izvršnih jedinica, sistema za upravljanje i tehnologije nervnog interfejsa.
Veliki nedostatak je manjak dinamične mišićne interakcije
u cilju kontrole i propriocepcije.
Šta je propriocepcija?
Kada zgrčite članak, prednji nožni mišići vam se skupe,
istovremeno istežući mišiće sa zadnje strane noge.
Suprotno se dešava kada ispružate članak.
Sada se mišići sa zadnje strane noge skupljaju,
istežući pritom prednje mišiće.
Kada se ovi mišići savijaju i opružaju,
biološki senzori u tetivama
šalju informaciju kroz nerve do mozga.
Na taj način možemo da osetimo gde su nam stopala,
a da ih pritom ne vidimo.
Trenutna paradigma u amputaciji raskida ove dinamične veze među mišićima
i time eliminiše normalne proprioceptivne osećaje.
Stoga, standardni veštački ud
ne može da pošalje u nervni sistem povratnu informaciju
o tome gde se proteza nalazi u prostoru.
Pacijent stoga ne može da oseti
položaj i pokrete protetskog zgloba
kad ga ne vidi.
Moje noge su amputirane pomoću metodologije iz Građanskog rata.
Mogu da osetim stopala, mogu da ih osetim sada
kao fantomski osećaj.
Ali, kad pokušam da ih pomerim, ne mogu.
Imam osećaj kao da su zaglavljene u krutim skijaškim čizmama.
Da bismo rešili ove probleme,
na MIT-u smo izmislili mioneuralni interfejs agonist-antagonist,
ili, skraćeno, AMI.
AMI je metod za povezivanje nerava iz reziduuma
sa eksternom, bioničkom protezom.
Kako je konstruisan AMI i na koji način radi?
AMI sadrži dva mišića koji su povezani hirurškim putem;
agonist povezan sa antagonistom.
Kad se agonist zgrči usled električne aktivacije,
on izdužuje antagonista.
Usled ove mišićne dinamične interakcije,
biološki senzori u mišićnoj tetivi
šalju kroz nerve do centralnog nervnog sistema informaciju
o dužini, brzini i sili tetive.
Na taj način funkcioniše propriocepcija tetive
i to je primarni način na koji mi, kao ljudi,
možemo osetiti položaje, pokrete i sile u našim udovima.
Kad je ud amputiran,
hirurg povezuje ove naspramne mišiće u reziduumu
da bi napravio AMI.
Sada, mogu se napraviti višestruki AMI konstrukti
za kontrolu i osećaj višestrukih protetskih zglobova.
Zatim se veštačke elektrode stavljaju na svaki AMI mišić,
i mali kompjuteri u bioničkom udu dekodiraju te signale
kako bi kontrolisali snažne motore na bioničkom udu.
Kad se bionički ud pokrene,
AMI mišići se opruže i zgrče,
šaljući pritom signale kroz nerve do mozga,
omogućujući osobi koja nosi protezu da oseti prirodne osećaje
položaja i pokreta proteze.
Mogu li se ovi principi konstrukcije tkiva upotrebiti kod stvarnog ljudskog bića?
Pre par godina, moj dobar prijatelj, tridesetčetvorogodišnji Džim Juing
obratio mi se za pomoć.
Džim je imao užasnu nezgodu na planinarenju.
Pao je sa 15 metara na Kajmanskim ostrvima
pošto ga konopac nije zadržao i tresnuo je o zemlju.
Pretrpeo je mnoge povrede:
probio je pluća i slomio mnogo kostiju.
Posle nesreće, sanjao je da se vrati sportu koji je izabrao,
planinarenju,
ali kako je to moglo da se ostvari?
Odgovor je glasio: pomoću tima Kiborg,
tima hirurga, naučnika i inženjera
okupljenih na MIT-u sa ciljem da povrate Džimove penjačke sposobnosti.
Član tima dr Metju Karti je amputirao Džimovu teško oštećenu nogu
u bolnici „Brigam i klinika za žene“ u Bostonu,
koristeći hirurški postupak AMI.
Napravljene su trohleje za tetive i pričvršćene za Džimovu golenjaču
da bi se ponovo povezali naspramni mišići.
Postupak AMI je ponovno uspostavio nervnu vezu
između mišića članka i stopala i njegovog mozga.
Kada Džim pokrene svoj fantomski ud,
ponovno povezani mišići se pokreću u dinamičnim parovima
i time se signali propriocepcije pokreću kroz nerve do mozga,
tako da Džim ima normalne osećaje pokreta i položaja članka i stopala,
čak i kad su mu vezane oči.
Ovo je Džim u laboratoriji na MIT-u posle operacija.
Pomoću elektroda smo povezali Džimove AMI mišiće
za bionički ud,
i brzo je naučio kako da pokreće bionički ud
u četiri različita pravca.
Bili smo oduševljeni ovim rezultatima,
ali onda je Džim ustao i dogodilo se nešto zaista izuzetno.
Sva prirodna biomehanika kojom posreduje centralni nervni sistem
pojavila se preko sintetičkog zgloba
kao nevoljna, refleksivna radnja.
Sva složenost pokreta stopala prilikom penjanja uz stepenice -
(Aplauz)
pojavila se pred našim očima.
Ovo je Džimov silazak niz stepenice,
gde dotiče sledeći stepenik svojim bioničkim prstima,
automatski praveći prirodne pokrete,
a da uopšte nije ni pokušao da pomeri nogu.
Zbog toga što Džimov centralni nervni sistem
prima proprioceptivne signale,
on tačno zna kako da kontroliše sintetičku nogu na prirodan način.
Sada se Džim kreće i ponaša kao da je sintetički ud deo njega.
Na primer, jednog dana u laboratoriji,
slučajno je stao na rolnu izolir trake.
Šta radite kad vam se nešto zalepi za cipelu?
Ne odlepljujete ga ovako rukom; isuviše je nezgodno.
Umesto toga ga otresete,
a to je ono što je Džim uradio
nakon što je bio neurološki povezan sa nogom tek par sati.
Ono što mi je bilo najinteresantnije
je ono što nam je Džim rekao da oseća.
Rekao je: „Robot je postao deo mene.“
Džim Juing: Prvo jutro pošto su me povezali sa robotom,
moja ćerka je sišla i pitala me kako je biti kiborg
i odgovorio sam joj da se ne osećam kao kiborg.
Osećam se kao da imam nogu,
i da mi ne izgleda kao da sam ja prikačen na robota,
već kao da je robot prikačen na mene
i da je postao deo mene.
To je postala moja noga prilično brzo.
Hju Her: Hvala.
(Aplauz)
Povezivanjem Džimovog nervnog sistema dvosmerno
sa njegovom sintetičkom nogom,
postignuto je neurološko otelovljenje.
Pretpostavio sam da, zato što Džim može da misli i pomera svoju sintetičku nogu
i zato što može da oseti te pokrete u svom nervnom sistemu,
proteza nije više posebno pomagalo
već integralni deo Džima, integralni deo njegovog tela.
Zbog ovog neurološkog otelovljenja, Džim se ne oseća kao kiborg.
Oseća se kao da je povratio svoju nogu,
da je povratio telo.
Često me pitaju
kada ću se neurološki povezati sa svojim sintetičkim nogama dvosmerno,
kada ću postati kiborg.
Iskreno, ne znam da li to želim.
Pre nego što su mi amputirane noge, bio sam očajan đak.
Dobijao sam dvojke, a često i jedinice.
Onda, kad su mi noge amputirane,
odjednom sam postao profesor na MIT-u.
(Smeh)
(Aplauz)
Sad se brinem da će, kad se neurološki ponovo povežem sa nogama,
moj mozak ponovo da se vrati u svoje stanje slabe pameti.
(Smeh)
Ali, u stvari, na MIT-u već imam stalan posao, tako da je okej.
(Smeh)
(Aplauz)
Verujem da će se primena neurootelovljavanja
proširiti na još mnogo drugih stvari pored zamene udova
i da će odvesti čovečanstvo u oblasti
koje iz osnova redefinišu ljudski potencijal.
U ovom 21. veku,
kreatori će proširiti nervni sistem na moćne egzoskelete
koje ljudi mogu da kontrolišu i osećaju svojim umom.
Mišići u telu se mogu rekonfigurisati
tako da mogu da upravljaju moćnim motorima
i osećaju pokrete egzoskeleta,
povećavajući pritom ljudsku snagu, visinu skakanja i brzinu trčanja.
Verujem da će u ovom 21. veku ljudi postati superheroji.
Možda će dodavati i produžetke na svoja tela
u vidu neantropomorfnih struktura, kao što su krila,
pritom kontrolišući i osećajući pokrete krila u nervnom sistemu.
Leonardo da Vinči je rekao: „Kad jednom iskusite letenje,
zauvek ćete hodati zemljom s pogledom usmerenim ka nebu,
jer ste tamo bili i tamo ćete uvek čeznuti da se vratite.“
U završnim godinama ovog veka,
verujem da će ljudi biti neprepoznatljivi morfološki i dinamički
u odnosu na danas.
Čovečanstvo će uzleteti i jezditi.
Džim Juing je pao na zemlju i bio gadno povređen,
ali njegov pogled se okrenuo ka nebu, gde je uvek čeznuo da se vrati.
Posle nesreće, nije samo sanjao da ponovo hoda,
već i da se vrati svom planinarenju.
Na MIT-u, tim Kiborg je napravio Džimu specijalizovanu nogu za vertikalni svet,
nogu koju kontroliše mozak, sa punim osećajima pokreta i položaja.
Koristeći ovu tehnologiju, Džim se vratio na Kajmanska ostrva,
mesto njegove nesreće,
popravljen kao kiborg da bi se popeo još jednom ka nebu.
(Huk talasa)
(Aplauz)
Hvala vam.
(Aplauz)
Dame i gospodo, Džim Juing, prvi kiborg penjač.
(Aplauz)