10 Otroliga sätt Teknik kan göra oss Superhuman

I den sista hälften av det tjugonde århundradet kom medicinsk vetenskap på några ganska förvånande sätt att ersätta mänskliga delar som började slita ut. Trots att idén är vanligt nu, måste uppfinningen av den konstgjorda pacemakern i 50-talet ha verka som att science fiction kom till liv vid den tiden; dagens innovationer återställer rutinmässigt hörselns hörsel till döva, syn på de synskadade, och om en pacemaker inte klipper det, kan vi bara ersätta det felaktiga hjärtat som vattenpumpen i din gamla Ford.

Dessa tekniker som fanns i deras barndom för några decennier sedan är nu så väletablerade att de verkar rättvist vardagliga. Den medicinska tekniken som är i sin linda idag verkar också som science fiction - och om historien har lärt oss någonting så är det så att vi förmodligen ser mycket av det snart i bruk (om det inte redan är). Åh, och även om det verkligen finns applikationer för många av dessa för att ersätta de utslitna delarna, är många andra särskilt avsedda för att förbättra på bra delar på oöverträffade sätt.

10

Brain / Datorinterface

En "BCI" är exakt vad det låter som en kommunikationslänk mellan den mänskliga hjärnan och en extern enhet. BCI har varit rike i sci-fi i årtionden, men tror det eller inte det här har inte varit spekulativ teknik för en tid - det finns många olika typer av helt funktionella gränssnitt för en mängd olika applikationer, och de tidigaste enheterna av denna typ att testas hos människor uppkom i mitten av 90-talet. Och det är säkert att säga att forskningen inte saktar ner.

Det har varit känt sedan 1920-talet att hjärnan producerar elektriska signaler, och det spekulerades sedan dess att dessa signaler skulle kunna styras för att styra en mekanisk enhet eller vice versa. Sedan forskning på BCIs började på allvar i 60-talet (med apor som vanliga testämnen) har många olika modeller med olika nivåer av "invasivitet", beroende på ansökan, producerats, med forskning framskridit särskilt snabbt de senaste 15 åren eller så.

De flesta applikationer innefattar antingen partiell restaurering av syn eller hörsel, eller återställande av rörelse till förlamningster. En helt icke-invasiv prototyp demonstrerades för att göra det möjligt för ett paralyserat strokeoffer att driva en dator i början av 2013. I ett nötskal plockar enheten upp ögonens signaler som dirigeras till hjärnans baksida och analyserar de olika frekvenserna till bestämma vad patienten tittar på-så att de kan flytta en markör på en skärm med bara ögonrörelser, med hjälp av en enhet som motsvarar en hjälm.

9

Powered Exoskeletons

Allmänhetens koncept för den drivna exoskeletten är mer som "powered battle armor" på grund av Robert Heinleins roman "Starship Troopers" och också en mycket populär karaktär från en alltmer genomgripande multimedia franchise. Tekniken som faktiskt utvecklas är mindre inriktad mot att kämpa mot jätterobotar och invaderande utomjordingar, och mer mot att återställa rörligheten till funktionshindrade eller öka uthållighet och lastbärande kapacitet.

Ett företag tillverkar till exempel en 50 pund aluminium- och titandräkt som heter Ekso som har använt sig i dussintals sjukhus runt om i USA. Det har gjort människor med förlamande ryggmärgsskador som kan gå, ett program som en gång var opraktiskt på grund av att bulk och vikt av en sådan kostym.

Samma teknik licensierades av Lockheed Martin för sin Human Universal Load Carrier (HULC, märkligt nog), som har testats omfattande och kan användas för militär användning inom ett år. Det gör det möjligt för en normalt konditionerad man att bära en 200 pund belastning på tio mil per timme, ganska oändligt utan att svettas. Medan Ekso tar förprogrammerade steg för sina användare använder HULC accelerometrar och tryckgivare för att ge mekanisk hjälp till användarens naturliga rörelser.

Vi bör notera att ett japanskt företag har producerat en liknande apparat med medicinska applikationer som heter "Hybrid Assistive Limb" eller HAL, som-som namnet på en berömd mordisk maskin-vi tror inte att ha varit en så bra idé. Åh, och företagets namn? Cyberdyne. Vi skojar inte.

8

Neurala implantat

Ett neuralt implantat är vilken som helst enhet som faktiskt sätts in i hjärnans gråämne. Medan ett neuralt implantat kan vara en BCI och vice versa är termerna inte på något sätt synonymt. Vad exoskeletoner gör för kroppen, implantat gör för hjärnan - medan de flesta är avsedda att reparera skadade områden och återställa kognitiv funktion, andra är avsedda att ge hjärnan en maktassistent eller en väg till externa enheter.

Användningen av neurala implantat för djup hjärnstimulering - överföring av regelbundna distanserade elektriska impulser till specifika delar av hjärnan - har godkänts av Food and Drug Administration för att behandla olika sjukdomar, med det första godkännandet som kommer 1997. Det har bevisats effektiv vid behandling av Parkinsons sjukdom och dystoni, och har också använts för att behandla kronisk smärta och depression med varierande grad av effekt.

Hittills är de vanligaste neurala implantaten cochleära implantat (godkända av FDA 1984) och retinala implantat, som båda var banbrytande på 1960-talet och visade sig vara effektiva för att delvis återställa hörsel och syn. Roligt faktum: uppfinnaren av det cochleära implantatet var Dr. House-William House, som avled i 2012, och vars bror Howard också var en läkare.

7

Cyberware

Protetik har använts för att ersätta saknade lemmar i årtionden, men den moderna versionen - cyberware-strävar efter inte bara en estetisk ersättning utan en funktionell. Det vill säga att återställa en saknad lem med en naturlig funktionalitet och utseende.Och även om användningen av tidigare nämnda hjärngränssnitt för att styra robotprotesanordningar redan inträffar, försöker andra utforskningar inom detta område att avlägsna begränsningar som är inneboende för detta system.

Många befintliga enheter använder icke-invasiva gränssnitt som upptäcker de subtila rörelserna av, t ex bröst- och / eller bicep-muskler för att styra en robotarm. Moderna anordningar av denna typ kan ha en ganska fin motorrörelse, vilket förbättrats drastiskt i detta avseende under det senaste decenniet eller så. Också inom detta område är forskning pågår för att tillhandahålla ett tvåvägs gränssnitt - en robotprotes som gör det möjligt för patienten att känna vad de berör med deras artificiella lem; men även detta kliar bara ytan på vad som är tänkt för framtiden för denna teknik.

På Harvard har de framväxande områdena vävnadsteknologi och nanoteknik kombinerats för att producera en "cyborg tissue" -en konstruerad mänsklig vävnad med inbyggd, funktionell, biokompatibel elektronik. Säger forskningsteamet Charles Lieber: "Med den här tekniken kan vi för första gången arbeta i samma skala som biologiska systemet utan att avbryta det. I slutändan handlar det om att slå samman vävnad med elektronik så att det blir svårt att bestämma var vävnaden slutar och elektroniken börjar. "Och vi talar officiellt om fullständig cyborgteknik, i utveckling just nu.

6

Exocortex

Extrapolera många begrepp från tidigare exempel till framtiden, överväga Exocortex. Detta är ett teoretiskt informationsbehandlingssystem som skulle interagera med och förbättra förmågan hos din biologiska hjärna - den verkliga sammanslagningen av sinne och datorn.

Det betyder inte bara att din hjärna skulle ha bättre informationslagring (även om det skulle betyda det), men bättre bearbetning av kraftuttag skulle hjälpa till på hög nivå tänkande och kognition, och om det låter lite tungt, kom ihåg att människor har långa externa system för detta ändamål. När allt kommer omkring kunde vi inte ha modern matematik och fysik utan den gamla tekniken för skrivning och nummer, och datorer är bara en annan tomt på samma långa långa tekniska graf.

Tänk också på att vi redan använder datorer som förlängningar av oss själva. Internet i sig kan betraktas som en slags prototyp av denna mycket teknik, eftersom den ger oss all tillgång till stora butiker av information; och de enheter vi använder för att komma åt det - våra datorer-ger oss medel för att bearbeta och assimilera den informationen med våra hjärnor, som bara är större bearbetningsenheter. Sammanslagning av de två processorerna kan teoretiskt ge oss medel för att verkligen jämföra spelfältet när det gäller mänskligt intellekt och göra det möjligt för oss alla att utföra de mest komplexa mentala funktioner på hög nivå med lika mycket enkelhet som du läser denna artikel. Teoretiskt.

5

Human Genetisk Engineering

Mänsklig genterapi och genteknik håller omedelbart det största löftet och den största potentialen för en stor mängd komplikationer än någonsin någon annan vetenskaplig utveckling. Förståelsen av evolutionen och förmågan att modifiera genetiska komponenter är så ny för vetenskapen att det är en grov underdrift att säga att dess konsekvenser ännu inte är förstådda. av de applikationer som är kända för att vara möjliga (och det finns många), är majoriteten fortfarande i "utvecklingsfasen" för farligt att jämnt försöka på människor ".

Den mest uppenbara ansökan är utrotning av genetiska sjukdomar. Några genetiska förhållanden kan botas hos vuxna genom genterapi, men förmågan att testa för nämnda tillstånd i embryon är där det verkliga löftet ligger - men de etiska konsekvenserna här är svindlande. Det är möjligt att testa inte bara genetiska sjukdomar och abnormiteter, men för andra "förhållanden" som ögonfärg och sex - och möjligheten att faktiskt vara att designa din baby från grunden är helt inom synhåll. Självklart vet vi alla hur dyr teknik fungerar på en fri marknad, och det är lätt att förutse en framtid där bara de rika kan ha råd med "förbättringar" till sina avkommor. Med tanke på att vi människor har visat en mycket begränsad förmåga att förena skillnader i ras, kön och sexualitet är det säkert att säga att denna teknik kan leda till de mest komplicerade sociala frågorna i mänsklighetens historia.

Faktum är att forskare enkelt har skapat möss med ökad styrka och uthållighet, och detta område innehåller också stamcellsforskning, med sitt löfte att så småningom kunna bota damn nära någonting. När det gäller möjligheten att öka livslängden och livslängden hos människokroppen, har inte många fält mer löfte - förutom kanske för en ...

4

nanomedicin

Nano-teknik är ganska utbredd i den offentliga fantasin som en sannolik orsak till världens ände, men det här är en teknik som följer med blixtsnabbt och dess medicinska tillämpningar, till deras logiska slutpunkt, håller ingenting mindre än utrotningen av alla mänskliga sjukdomar och sjukdomar upp till och med döden.

Nuvarande nanomedicinstillämpningar innebär nya och mycket exakta sätt att leverera droger till specifika platser i kroppen, tillsammans med andra behandlingsmetoder som involverar små partiklar-små på molekylär nivå, dispergerad i kroppen. Till exempel använder en experimentell lungcancerbehandling nanopartiklar som inhaleras med aerosol, sedimenterar i sjukdomar i lungorna; Med hjälp av en yttre magnet överhettas partiklarna och dödar de sjuka cellerna. Kroppens eget svar eliminerar de döda cellerna och nanopartiklarna.Denna metod har använts framgångsrikt hos möss, och medan den ännu inte dödar 100% av de sjuka cellerna i ett drabbat område, är det nära och tekniken är i sin linda.

Spekulativa användningar av denna teknik inbegriper användningen av nanobotsmikroskopiska, självreplikerande maskiner som kan programmeras för att rikta celler för destruktion, läkemedelsbehandling eller ombyggnad. Naturligtvis kan detta teoretiskt tillämpas inte bara på sjuka celler utan skadade - möjligen möjliggör mycket snabbare återhämtning från skada och till och med återhämtning av åldrande. Den logiska framsteg här slutar med en anmärkningsvärd hållbar, åldersäker mänsklig kropp - men även om det aldrig kommer att framföras, är det inte som om det här är det enda sättet vi försöker fuska döden med vetenskapen ...

3

Brainservering

Det är här som vi kommer in i riket av det som har blivit känt som "transhumanism" - tanken att vi en dag kan överträffa våra fysiska gränser, för att kanske slänga bort våra kroppar eller leva bortom dem. Denna uppfattning föreslog först som en realistisk utsikter av Robert Ettinger, som 1962 skrev "The Prospect of Immortality", och anses vara en banbrytande transhumanist och fadern till Cryonics.

Det är i huvudsak undersökningen av bevarande av människor eller djur (eller delar av dem som hjärnan) med extremt låga temperaturer (under 150 ° C eller 238 ° F), vilket var det bästa sättet att bevara tillgängligt vid tid Ettinger skrev sin bok. Dagens hjärnbehandlingsstudier fokuserar mer på kemisk bevarande, vilket har visats på hjärnvävnad (men inte en hel hjärna) och kräver inte de löjliga temperaturer som Cryonics kräver.

Detta är självklart en oförutsedd vetenskapsforskare på fältet är väl medveten om att det är omöjligt att bestämma hur mycket, om någon av det som gör upp en persons sinn, bevaras tillsammans med hjärnan, oavsett hur fysiskt perfekt bevarande. Det är ett fält som bygger på den fortsatta framväxten av utvecklande, överlappande vetenskap som fortfarande ligger i den rent spekulativa regionen, till exempel ...

2

Syntetiska organ

Eftersom vi kan ersätta mer och mer av våra kroppsdelar med versioner som har konstruerats, odlats i ett labb eller båda, står det för att vi en dag kommer att nå en slutpunkt - en punkt där varje del av människokroppen kan replikeras, inklusive hjärnan. Just nu arbetar en samarbetsinsats mellan 15 forskningsinstitut på att skapa hårdvara som emulerar olika delar av den mänskliga hjärnan. Den första prototypen är en 8 tums skiva som innehåller 51 miljoner artificiella synapser.

Åh, "mjukvaran" kopieras också. Det schweiziska "Blue Brain Project" använder för närvarande en superdator för att omvandla hjärnans bearbetningsfunktioner, med många delar av aktiviteten hos en råtthjärna som framgångsrikt har simulerats. Ledaren för detta projekt, Henry Markram, uppgav till BBC att de kommer att bygga en artificiell hjärna inom tio år.

Våra muskler, blod, organ, artificiella versioner av alla finns i olika utvecklingsstadier, och vid en tidpunkt kommer utsikterna att montera en helt funktionell konstgjord människa inom synhåll. Men även om vi utvecklar mjukvaran för att driva sådana magnifika maskiner, och att ha androids skulle vara ganska coola, skulle deras applikationer för oss vara otroligt signifikanta med utvecklingen av en komplementär teknik, en som är mindre farfetched än det kan tyckas ...

1

Mind Uploading

Vi har tidigare nämnt futurist Ray Kurzweil och hans vanligtvis noggrannhet att förutse ny teknik. Kurzweil är av den uppfattningen att vi från 2040 till 2045 kommer att kunna bokstavligt ladda upp innehållet i vårt medvetande till en dator - och han är inte ens den enda som tror det.

Självklart hävdar många att hjärnfunktioner inte kan reduceras till enkel beräkning - att de inte är "beräkna" och att medvetandet i sig utgör ett problem som vetenskapen aldrig kommer att kunna lösa. Det handlar också om huruvida ett uppladdat eller annars "uppbackat" sinne verkligen är en annan enhet än den som kopierades, en helt annan medvetenhet. Förhoppningsvis är det frågor som neurovetenskap snart kommer att kunna svara på.

Men om vi faktiskt någonsin kan injicera våra mycket sinnen i det digitala riket, är det uppenbart att vårt medvetande aldrig behöver sluta - vi behöver aldrig dö. Vi kan hänga på obestämd tid i fantastiskt gjorda digitala världar och ladda oss in i ett Cyberdyne X-2000 Mind Ship när vi har affärer i den verkliga världen. sända oss genom rymden, kanske till och med genom tiden, och dela kunskap omedelbart över hela mänskligheten.

Smarterare människor än oss förväntar oss denna utveckling inom din livstid. Även om de bara är delvis korrekta, kommer vi att gå ut på en extremitet och säga att trots den exponentiella explosionen av teknik inom de senaste par decennierna, så ses vi inte ännu.

Mike Floorwalker

Mike Floorwalkers faktiska namn är Jason, och han bor i Parker, Colorado-området med sin fru Stacey. Han har hög rockmusik, lagar mat och gör listor.