Nyolc ország vezető felsőoktatási intézményeivel – köztük a Debreceni Egyetemmel a soraiban – indult el 2020 végén az idegtudományok fejlesztésére létrehozott NeurotechEU nevű Európai Egyetemi Szövetség. Debrecenben a robotikai projektek igencsak izgalmas, ugyanakkor elgondolkodtató jövőképet vázolnak. Szücs Péterrel, a Debreceni Egyetem Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézet igazgatójával, a NeuroTech Debrecen Tudományos Igazgatójával beszélgettünk.
Mi az ön szerepe a NeurotechEU debreceni projektjeiben?
Az én funkcióm egyfajta katalizátorszerep ebben. Amikor a NeurotechEU elindult az egyetemen, nem volt pontosan körvonalazva, hogy mivel foglalkozik majd. Kapásból mindenki idegtudományra, meg idegbiológiára gondolt, és nem igazán láttuk, hogy ezt hogy fogjuk mi együtt csinálni. A projektben volt két olyan váltás, amikor a konzorciumvezetőnél lecserélődött az egész „agy”. Az utolsó váltás után a holland Paul Verschure jött elő egy értelmezhető vízióval, ami már konkretizálja a neurotechnológia fogalmát. Majd meghatározta, hogy ennek külön dimenziói vannak, és beletartozik maga az idegtudomány, a klinikai idegtudomány, valamint a robotika és a neuroinformatika. De érdekes feladata lehet a jogi karnak is, akár büntetőjogi kérdések is felmerülhetnek. Így már könnyebben meg tudtuk határozni, hogy a Debreceni Egyetemen kikkel kell együttműködnünk.
Így kezdett körvonalazódni Debrecenben a Műszaki Kar, az Általános Orvostudományi Kar, a Bölcsészettudományi Kar és az Informatikai Kar együttműködése. Ekkor találkoztam Korondy Péter tanár úrral a Műszaki Karról, akit a Bölcsészettudományi Karon, a Pszichológiai Intézetet vezető Csukonyi Csilla mutatott be nekem. Korondy professzor Budapestről Debrecenbe hozott különféle robotikai kutatásokat, és engem ő ismertetett meg a szociális robotika fogalmával. Ezután felkért bennünket, hogy vegyünk részt egy interdiszciplináris kutatócsoportban. Ebben nekem egyelőre a csapatot összefogó és a NeurotechEU-hoz kapcsoló szerepem van, mert a saját kutatási területemet, a fájdalomkutatás alap neurobiológiai dolgait még nem látom, hogyan tudjuk egy az egyben ebbe beépíteni.
Nagyon izgalmas, hogy közöm lehet robotikai kutatásokhoz, mert gyermekkorom sci-fi olvasmányélményei óta csodálom ezeket az alkotásokat. Reményeim szerint ebből valami olyasmi forrja ki magát, hogy az idegsejtekből történő elektromos jelvezetések is megjelenhetnek majd a robotikában akár elektromos jelekkel vezérelt eszközökkel, akár az idegsejtek által alkotott alapvető hálózatok működési elvének a beépítésével.
Nagy kérdés, hogy a biológia hogyan tudja segíteni a robotikát, hiszen az evolúció már egy csomó dolgot megoldott. Lehetnek például autonóm részei is a robotoknak, az emberi gerincvelő példájából kiindulva olyan részfeladatokkal, amiket nem a központi vezérlésük végez el.
Egy japán professzornak állítása sikerült számítógéppel idegsejteket összekapcsolnia.
Egész pontosan az történt, hogy egyik együttműködő partnerünk, Naoki Kogo úgy kapcsolt össze idegsejteket egymással, hogy azok biológiailag nem voltak ténylegesen kapcsolódva. Gépi kapcsolatot létesített közöttük, és bár a kísérlet során ezek egy helyen voltak, de ez a lehetőség azt is biztosította volna, hogy akár távoli teremben vagy távoli helyeken lévő idegsejteket is össze lehet hangolni, hogy egy hálózatot képezzenek. Ez azért nagyon izgalmas, mert ezzel azt is meg lehet nézni, hogy egy normális idegsejthálózatban – betegség előidézése nélkül – hogy működnek a beteg sejtek.
Ilyen jellegű neurológiai összekapcsolással én sosem foglalkoztam, de valódi biológiai kapcsolatokon alapuló ideghálózatokat modelleztünk munkatársaimmal. Jelenleg elbírálásra vár egy portugál-spanyol-magyar közreműködésben beadott pályázatunk egy olyan biológiai modellrendszerről, amely segítségével a fájdalmasan degenerálódó porckorongok kezdeti átalakulási lépéseit lehetne vizsgálni. A science fiction része a dolognak az, hogy vannak már olyan stimulátorok, amelyeket a gerincoszlop mentén elhelyezkedő érződúcokra lehet ráilleszteni, és a rájuk helyezett elektródákkal képesek fájdalmat csökkenteni. Ez természetesen kétélű fegyver, mert a fájdalom fontos jel, és ha elmaszkírozzuk, előfordulhat, hogy a beteg kevésbé vigyáz majd magára.
A majom agyába épített, és az állat karját mozgató chip már teljesen elfogadott, vagy csak kísérlet volt?
Egyre több olyan protézissel találkozunk a szaklapokban, amelyeket ténylegesen irányítani lehet gondolatokkal, azaz valamilyen, az idegrendeszerből kiolvasott elektromos jelekkel. A jeleket nem feltétlenül kell invazív eszközzel olvasni, megoldja a feladatot egy elektródasapka is. Arról nem tudok, hogy rutinszerűen használnának ilyet, ettől függetlenül megvan rá a lehetőség, hogy ezeket humán alkalmazásokban is lehessen használni. Ezek a beavatkozások rendkívül látványosak, és zseniális ötletek vannak mögöttük, de rengeteg apró munka van még, amiket el kell végezni, hogy ezek fenntarthatók, gazdaságosak és hosszú távon működtethetők legyenek. Az emberi szervezet ugyanis hosszú távon védekezik a belehelyezett idegen dolgok ellen, és ezek a kísérletek ott szoktak problémássá válni, amikor fél vagy egy év múlva az elektróda kevésbé lesz érzékeny a szabályzáshoz szükséges idegi jelekre. Egyelőre még nem értjük pontosan, hogy az agy hogyan kezeli ezeket. Izgalmas dolog lesz képalkotó eljárásokkal vizsgálni a protézissel élő emberek agyi mintázatát, és ebből kitalálni, hogy mi is történik.
A Neurotech kutatási körébe tartozik a gondolatolvasás is?
Mindenképpen, mert az ehhez használt technológiák, különösen a számítástechnikai része – amelyek a jeleket visszafejtik és szavakká alakítják – a neuroinformatika témakörébe tartoznak. Ez a fajta jelanalízis már egy kicsit rémisztő, és bár a szoftverek egyelőre inkább erőből dolgoznak, és a gyorsaság az elsődleges, amikor eléggé fejlettek lesznek megokosodnak majd ahhoz, hogy az intuíció is megjelenjen a rendszerben, akkor tényleg el lehet és el kell gondolkodni, hogy ezt hogyan szabályozzuk.
El fogunk jutni arra pontra, hogy a robot olvasni fog a gondolatainkban?
Nem tartom kizártnak, de abban nem vagyok biztos, hogy ezt feltétlenül engedélyezni is kell. A technikai lehetőségek ehhez adottak lesznek, és csábító is, hogy minél egyszerűbben kommunikáljunk a robotokkal. A gondolatolvasás ilyen, és amíg egy hozzám kötött robotkarral kommunikálok ilyen módon, az rendben van, de egy teljesen különálló robot, amit a gondolataimmal működtetek, az már nem feltétlenül. Nagyon észnél kell lennünk, hogy a gondolkodásunk művészetét mennyire engedjük át akár a robotoknak, akár a mesterséges intelligenciának.
Nem lesz itt is ugyanaz, mint a mesterséges intelligenciánál, hogy az alkotó megbánja, hogy publikussá tették a tanulmányokat, és rossz célra is felhasználhatják az eszközt?
Biztos, hogy lesznek, sőt talán vannak is már, akik rossz célra használják fel a vívmányokat. Egy protézissel például nemcsak elveszített végtagot lehet helyettesíteni, hanem ép végtagot is tökéletesíteni. Az élénk érdeklődést az is mutatja, hogy az agy-gép kapcsolat kutatásainak világszerte jelentős támogatói a hadügyminisztériumok és a hadiipar. Ez természetesen lehet veszélyes dolog, de nem veszélyesebb, mint bármi, ami az ember kezében van, és lehet vele ölni. Mert sajnos amivel az ember kárt tud tenni a másikban, azzal a történelmi tapasztalatok alapján fog is.
A NeurotechEU céljainak megvalósítása terén milyen eredmények várhatók a közeljövőben?
A szociális robotika munkacsoport létrejöttét látom az első és legfontosabb eredménynek. Bármilyen neurotechnolóiai fejlesztésnek az eredményét közvetlenül tudjuk egyrészt a gyógyításban alkalmazni, másrészt ezeknek a finomhangolásában, fejlesztésében hatékonyan tudnánk részt venni, mert hatalmas „”beteganyag”” áll rendelkezésünkre Debrecenben. Találkoznak az igények, mert ők gyógyulni szeretnének, mi pedig egyre jobb gyógymódot akarunk nyújtani számukra. Leginkább abban látok most perspektívát, hogy az agyi stimulációs eljárásokban, az orvosi képalkotásban, valamint a protézisekben és biológiai jelek által vezérelt végtagokban, illetve a robotsebészetben jelennek meg ezek a fejlesztések.
A döntéshozást, diagnózis-felállítást támogató szoftverek az orvostudományban idővel elengedhetetlenek lesznek. Nem fáradnak, nincs rossz kedvük, nincs bennük nyolc kávé. De remélem, hogy nagyon sokáig szükség lesz még a szokásostól eltérő dolgok észrevételéhez az emberre is.
Sebészeti beavatkozásoknál szintén remek szolgálatot tesznek a robotok, főleg olyan műtéteknél – például kismedencei operációknál – ahol nagyon kis területen kell apró képleteket kiválogatni, szétválasztani. A robotasszisztált sebészet meglehetősen drága dolog, és megkockáztatom, hogy a szűkebb kapacitás miatt a várólistája is hosszabb. A neurotechnológiai fejlesztéseknél viszont fontos, hogy minél egyszerűbben hozzáférhetőek legyenek (szabad forráskódú rendszerek, 3D-s nyomtatóval előállítható alkatrészekből összeszerelhető dolgok). Ha jobban elterjednek, sokkal több tapasztalatot tudunk szerezni velük és róluk.
Milyen betegségeknél számíthatnak arra a páciensek, hogy pár év múlva eredményes kezelést kapnak a fejlődő neurotechnológia jóvoltából?
Elsőként talán a neurodegeneratív betegségeknél jöhetnek majd ezek számításba. Gondolok itt a Parkinson-kórra, amelynek egyik fő tünetét, a remegést már most is eredményesen lehet csökkenteni neurotechnológiával. Mozgászavarokkal, bénulással járó betegségek kezelésében is biztosan várható előrelépés. Bármilyen képalkotó vizsgálatnál nagy segítség lehet a mesterséges intelligencia.
A lelki problémák esetében más a helyzet, mert véleményem szerint a tudat megértésétől még nagyon messze vagyunk. Amit tudunk az agy biológiájáról, az még távol van attól, hogy a tudat működésére bármiféle direkt bizonyítékot tudnánk adni. Amíg nem értjük azt, hogy az agyunkban pontosan mi történik, amolyan próba-szerencse jellegűek az előrelépések.
Először szerintem a látást lehet majd visszaadni, aztán a hallást, a tapintást, tehát először a külvilággal való kapcsolatteremtés idegi funkcióit, illetve az érzékszerveket lehet majd hatékonyan neurotechnológiákkal segíteni, kiváltani, javítani.
A genetikai eredetű betegségeknél lesz lehetőség robotikai segédletre?
Az a kérdés, hogy mi a genetikai elváltozás következménye. Ha például mozgásszavar, akkor igen, mert meg lehet kerülni a problémát mondjuk egy másik idegrendszer-izom kapcsolattal. Ugyanakkor például a Down-kór egy összetett tünetegyüttes, így nem gondolnám, hogy első körben ehhez hasonló betegségeket tudunk majd gyógyítani. A betegség diagnosztikájában viszont bizonyosan nagy segítségére lesz az orvosoknak a mesterséges intelligencia. Az Alzheimer-kór kezelésében szintúgy kevésbé számíthatunk mondjuk a mesterséges intelligenciára, de betegséggel kapcsolatos idegsejt-vizsgálatoknál nagy hasznunkra lehet majd.
– N. Nagy Sándor –
