01/10/2022 - As interfaces cérebro-computador estão melhorando o tempo todo - e estão prestes a nos colocar em um atoleiro filosófico. A ÚLTIMA VEZ que vi meu amigo James estava no bar da cidade perto da nossa antiga escola. Ele trabalhava em telhados há alguns anos, não mais um adolescente magricela com cabelo hippie escorrido. Eu tinha acabado de voltar de um período com o Corpo da Paz no Turcomenistão. Relembramos o verão depois do nosso primeiro ano, quando éramos inseparáveis – nos aventurando no riacho que cortava a floresta, debatendo os méritos de Batman versus o Corvo, assistindo a todos os filmes da coleção de VHS contrabandeada de meu pai. Eu não tinha ideia do que queria fazer a seguir. Seu futuro, por outro lado, estava decidido: ele havia entrado recentemente na Marinha e estava começando o treinamento na ...
semana seguinte. Ele queria servir no Afeganistão. James Raffetto treinou pelos próximos três anos como médico de operações especiais. Ele se casou e, pouco depois, foi enviado para o sul do Afeganistão. Cerca de quatro meses depois de sua primeira turnê, logo depois de tratar a filha doente de uma mulher local, ele pisou em um dispositivo explosivo improvisado - uma engenhoca engenhosa acionada por uma placa de pressão de madeira de balsa, invisível aos detectores de bombas. Ele se lembra de encontrar-se de bruços, incapaz de se endireitar, gritando “Não!”
Seus companheiros de pelotão lhe perguntaram o que fazer. James os instruiu a fazer um torniquete em seus membros, injetar morfina nele e dizer a sua esposa, Emily, o quanto ele a amava. Ele acordou uma semana depois em um hospital em Maryland, sem as duas pernas, o braço esquerdo e três dedos da mão direita.
Eu estava do outro lado do país a essa altura, trabalhando para um doutorado em neurociência. Mandamos algumas mensagens. Ele expressou como era difícil para ele aceitar ajuda depois de anos de competência feroz.
A lesão de James me levou a participar de um simpósio sobre o campo emergente de interfaces cérebro-computador – dispositivos projetados para ler a atividade neural de uma pessoa e usá-la para dirigir uma prótese robótica, sintetizador de fala ou cursor de computador. A certa altura, um membro de um laboratório de neurociência da Brown University mostrou um vídeo envolvendo uma paciente paralisada e não verbal chamada Cathy Hutchinson. Os pesquisadores a equiparam com um sistema chamado BrainGate, que consiste em um pequeno conjunto de eletrodos implantado no córtex motor, um plugue empoleirado no topo da cabeça, um amplificador de sinal do tamanho de uma caixa de sapatos e um software de computador que pode decodificar o sistema neural do paciente. sinais.
No vídeo, Hutchinson tenta usar um braço robótico para pegar uma garrafa de café com um canudo. Depois de alguns momentos de intensa concentração, com o rosto duro como um punho, ela agarra a garrafa. Hesitante, ela o leva à boca e toma um gole do canudo. Seu rosto suaviza, então se abre em um sorriso alegre. Seus olhos irradiam realização. Os pesquisadores aplaudem.
Eu queria aplaudir com eles. A neurociência é um campo carente de terapêuticas concretas. Poucas drogas neurológicas funcionam muito melhor do que o placebo e, quando o fazem, os pesquisadores não entendem o porquê. Mesmo Tylenol é um mistério. Novas técnicas e procedimentos podem ter efeitos marcantes sem mecanismos claros; os protocolos são elaborados por tentativa e erro. Portanto, a promessa de melhorar tangivelmente a vida de pessoas com distúrbios motores e deficiências físicas era inebriante. Imaginei James jogando videogame, fazendo reparos em sua casa, ilimitado em suas opções de carreira, embalando seus futuros filhos com os dois braços.
Mas a façanha de Hutchinson, aprendi no simpósio, exigiu que ela aceitasse grandes riscos. O buraco em seu crânio a tornava vulnerável a infecções. E o conjunto de eletrodos – um quadrado de metal com uma centena de agulhas da largura de um fio de cabelo saindo de um lado – inevitavelmente causaria danos aos tecidos. Implantar um desses dispositivos na matéria cerebral é como montar uma pintura em gelatina. Com cada oscilação, há uma chance de que os eletrodos rasguem células e conexões, ou desviem e percam contato com seus neurônios originais. Hutchinson pode passar meses treinando células específicas para operar o braço do robô, apenas para que essas células acabem mortas ou fora de alcance. E, eventualmente, as defesas de seu corpo encerrariam o experimento: com o tempo, tecido cicatricial se forma ao redor dos eletrodos, isolando-os dos neurônios vizinhos e tornando-os inúteis.
Por que alguém arriscaria tanto em um ganho de curto prazo? Talvez porque a perda da agência corporal seja uma das experiências mais brutais que uma pessoa pode ter – não apenas fisicamente, mas também psicologicamente. Os cérebros existem para perceber o mundo, fazer previsões sobre ele, exercer controle sobre ele. Seu cérebro tem um sistema de recompensa eletroquímica que o faz perseguir a sensação que o controle lhe dá. Quando há causa, mas nenhum efeito – quando seu corpo não pode fazer o que seu cérebro quer – sua mente perde uma fonte fundamental de satisfação e propósito. Este é o desespero que alimentou o torturado “Não!” de James. Mesmo perturbações muito pequenas podem fazer isso: pense em como é irritante usar um mouse de computador lento.
James não acabou precisando de um implante cerebral arriscado para reconstruir sua vida. Ele tem uma família, um bom trabalho, uma comunidade amorosa. Ele acredita que sua esposa foi a chave para sua recuperação, não as pernas protéticas computadorizadas que ele passou meses aprendendo a usar, depois abandonadas porque eram muito desajeitadas. Ele até renuncia a uma cadeira de rodas motorizada por um modelo manual que é mais difícil de manobrar, mas não quebra. Ele é cauteloso com dispositivos médicos implantados, que ele compara a dispositivos Bluetooth temperamentais. “Pegar esses tipos de problemas e adicioná-los ao meu corpo é aterrorizante”, ele me diz. Em vez disso, ele celebra a capacidade de adaptação natural de seu corpo: por exemplo, ele aprendeu a usar um esporão ósseo que cresceu de seu fêmur para equilíbrio e estabilidade. “Nunca será uma vantagem, mas não precisa ser uma desvantagem”, diz ele.
Desde a lesão de James, passei a acreditar que suas reservas são muito sábias. Sua experiência me colocou em um caminho que me aventurou profundamente no mundo das interfaces cérebro-computador – e direto para um pântano ético.
A PRIMEIRO, acreditei que o principal problema com as interfaces cérebro-computador era técnico. Não havia uma maneira menos invasiva e menos danosa de melhorar a vida de pessoas como James e Hutchinson? Após o simpósio, meu colega Aaron Koralek e eu discutimos animadamente como esse dispositivo poderia funcionar. Aaron havia desenvolvido recentemente uma das primeiras interfaces cérebro-computador para roedores. Eu estava usando um vírus defanged para entregar um gene para fluorescência nas células cerebrais, o que as faz brilhar quando estão eletricamente ativas. Decidimos mesclar métodos. Em vez de tocar no cérebro, nós o fazíamos brilhar para nós.
Treinamos cerca de uma dúzia de ratos na interface de Aaron, que funcionava como um joystick neural. Usando pequenos conjuntos de células cerebrais, eles podiam controlar o tom de um som que tocávamos, aumentando ou diminuindo até atingir uma frequência alvo. Cada vez que eles conseguiam, eles recebiam uma recompensa. Aaron e eu observamos o processo ao vivo sob um microscópio, que captou fracos flashes de luz das células fluorescentes. Era como assistir a uma tempestade de raios do espaço. Ficamos surpresos com a rapidez com que os ratos aprenderam a tarefa, com a precisão com que conseguiram controlar a interface. Se eles podiam usar essa tecnologia para manipular um som, por que um humano não poderia usar algo semelhante para guiar um braço robótico?
Embora Aaron e eu tivéssemos eliminado os eletrodos, nossa técnica ainda era bastante invasiva. Para ver o brilho dos neurônios, instalamos janelas de vidro nos crânios dos camundongos, fixadas com cimento dental. Mas foi uma prova de conceito. Os pesquisadores já estão desenvolvendo maneiras de espiar através do crânio com ultra-som ou ondas infravermelhas. No futuro, em vez de passar por uma cirurgia arriscada, as pessoas poderiam usar um elegante capacete cravejado de sensores sem fio. Os problemas técnicos com as interfaces cérebro-computador, eu tinha certeza, acabariam desaparecendo.
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Mas algo mais me incomodava. Depois de meses treinando ratos em um porão escuro como breu com a grandiosa esperança de que um dia você restaurará a agência para seu amigo e talvez muitas outras pessoas, você começa a se perguntar o que é agência. O que acontece no espaço entre volição e ação? Como Ludwig Wittgenstein colocou em suas Investigações Filosóficas, “Quando 'eu levanto meu braço' meu braço sobe. E surge o problema: o que sobra se eu subtrair o fato de meu braço subir do fato de eu levantar meu braço?”
Experimentos no cérebro indicaram que Wittgenstein estava no caminho certo: se você interromper a atividade em uma determinada área, um sujeito movendo o braço de repente sentirá como se uma entidade alienígena estivesse fazendo isso por ele; se você interromper uma área diferente, a pessoa pode sentir como se desejasse desesperadamente que o braço se movesse, mas não pudesse afetá-lo.
Os cientistas têm um punhado desses estudos descritivos de agência, mas estão longe de ter uma compreensão causal disso. O fato de saberem tão pouco deveria tornar impossível o trabalho de uma interface cérebro-computador. Como distinguir uma ação imaginada de uma pretendida? Qual é a assinatura neural de um pensamento sarcástico versus um comentário falado em voz alta? Como se pode esperar que uma máquina conjure a variável que falta na equação de Wittgenstein, para fazer um braço levantado a partir de padrões de atividade neural?
Essa atividade está longe de ser legal. A noção de que existem pontos no cérebro que executam funções mentais discretas do início ao fim (a “área do amor”, o “núcleo do medo”) é o resultado da má ciência pop. Na verdade, o cérebro é uma rede de comunicações altamente trafegada, e o computador deve aprender a interpretar os sinais da melhor maneira possível. Ele faz isso da mesma maneira que outras máquinas descobrem como preencher automaticamente seus e-mails e textos – processando muitos dados históricos e usando-os para orientar o comportamento futuro.
Se você usou o preenchimento automático de texto, sabe que ele pode sutilmente eliminar a fronteira entre o eu pretendido e o eu previsto pela máquina: às vezes você escolhe palavras que não são exatamente suas. Da mesma forma, algo pode se perder na tradução em uma interface cérebro-computador. Nossas técnicas de decodificação neural funcionam bem o suficiente para manobrar um canudo entre os lábios de uma pessoa. Mas à medida que as tarefas se tornam mais complicadas, como podemos ter certeza de que uma determinada ação é exatamente o que o usuário pretendia provocar? Os pesquisadores não têm uma maneira significativa de bisbilhotar a conversa entre mente e máquina. Se a resposta à pergunta de Wittgenstein passa entre eles, os cientistas nunca a ouvem. Eles não sabem o que os algoritmos estão aprendendo. Eles só sabem que o Tylenol basicamente funciona.
Mais ou menos na mesma época em que Aaron e eu publicamos nosso estudo com ratos, Phil Kennedy, um neurocientista nascido na Irlanda que mora nos EUA, voou para a América do Sul para se submeter a uma cirurgia no cérebro. Kennedy era uma figura bem conhecida na área desde o final dos anos 1990, quando se tornou o primeiro pesquisador a implantar em uma pessoa paralisada eletrodos que poderiam ser usados para controlar um cursor de computador. Mas ele não achava que as aplicações deveriam terminar aí. Ele acreditava que todo cérebro acabaria tendo uma interface de computador, e que isso moldaria o curso da civilização.
Em Belize, fora do alcance da Food and Drug Administration dos EUA, Kennedy procurou adquirir um implante cerebral próprio para realizar pesquisas sobre si mesmo. O experimento foi um fracasso perigoso. Embora Kennedy tenha registrado muita atividade neural, infecções persistentes o forçaram a remover os eletrodos após três meses. No entanto, sua fé na tecnologia não parecia sofrer. “Seu cérebro será infinitamente mais poderoso do que os cérebros que temos agora”, disse ele a um repórter da WIRED em 2016, dois anos após sua provação. “É assim que estamos evoluindo.”
Em 2017, essa ideia havia conquistado o Vale do Silício. Elon Musk anunciou uma nova empresa chamada Neuralink, que estava desenvolvendo uma maneira de “tricotar” eletrodos de baixo impacto no cérebro e transmitir os sinais sem fio. O objetivo de curto prazo de Musk era tratar doenças e deficiências. Mas, eventualmente, ele disse, a Neuralink aumentaria a agência de todos. Isso permitiria que as pessoas atualizassem sua inteligência e habilidades através da fusão mental com máquinas – o que, por sua vez, ajudaria os humanos a sobreviverem ao inevitável confronto mortal com as IAs genocidas do futuro. O outro grande participante daquele ano, o Facebook, tinha designs mais modestos: a empresa planejava construir um fone de ouvido não invasivo que pudesse decodificar o pensamento a uma taxa de 100 palavras por minuto. (Uma aplicação potencial: postar algo no Facebook.)
Olhei para a nova classe de empurradores de Tylenol, duvidando que eles entendessem o atoleiro em que estavam pisando. Depois de responder às perguntas práticas sobre as interfaces cérebro-computador, as filosóficas começam a se multiplicar.
Digamos que alguém foi estrangulado com um par de braços robóticos e o principal suspeito alega que sua interface cérebro-computador é a culpada. Talvez seu implante estivesse com defeito; talvez seu algoritmo tenha feito uma má escolha, confundindo um pensamento intrusivo com uma intenção voluntária ou permitindo que a ansiedade desencadeasse um ato de autodefesa. Se você não conhece a assinatura neural da agência – apenas que, de alguma forma, a volição se torna ação – como você prova que ele é culpado ou inocente? E se acontecer que seu cérebro pretendia matar, era responsabilidade da máquina detê-lo?
Há também, é claro, grandes questões de privacidade e segurança com interfaces cerebrais. Em virtude do fato de que muitos sinais estão disponíveis globalmente em todo o cérebro, um dispositivo de gravação pode estar captando sinais sobre sua experiência sensorial, seus processos perceptivos, sua cognição consciente, seus estados emocionais. Os anúncios podem ser direcionados não para seus cliques, mas para seus pensamentos e sentimentos. Esses sinais podem até ser usados para vigilância. Dez anos atrás, membros do laboratório de Jack Gallant na UC Berkeley foram capazes de reconstruir vagamente cenas visuais da atividade cerebral de pessoas assistindo a videoclipes. A técnica melhorou com o tempo. Se, um dia no futuro distante, alguém grampear seu receptor neural sem fio, imagine o que eles poderiam ver e ouvir. Certamente muito mais do que se eles hackeassem sua webcam ou alto-falante inteligente. Através de nossos próprios olhos e ouvidos, podemos nos tornar os agentes involuntários de um panóptico distribuído.
A comunicação direta cérebro a cérebro também é eticamente preocupante. É um belo impulso utópico – a sensação de que, se pudéssemos ver completamente o que está dentro do outro, as disputas cessariam. No entanto, se for tecnicamente possível, a questão da privacidade torna-se ainda mais saliente. Da mesma forma que as empresas de mídia social devem lidar com a moderação de conteúdo, os dispositivos cerebrais precisariam filtrar a comunicação entre cérebros para pensamentos nocivos, odiosos ou violentos. Pode até haver padrões de atividade neural problemática que podem ser transmitidos entre pessoas como vírus de computador. As crises epilépticas, por exemplo, podem ser aprendidas pelo cérebro em um processo conhecido como “kindling”. Como incendiários incendiando uma cidade, os atores mal-intencionados podem tentar injetar essa atividade cerebral mal-adaptativa em uma tentativa de prejudicar outros usuários.
A história da tecnologia, a história da humanidade, é de agência implacavelmente estendida – exercendo controle sobre materiais, plantas, animais e talvez, um dia, mentes. A invenção dos computadores transmutou essa agência para um reino programável, em que uma mão pode controlar um mouse que é alternadamente um pincel digital, um cursor de texto ou a mira de um drone. Embora eu ainda esteja esperançoso sobre o que as interfaces cérebro-máquina poderão fazer por pessoas com função motora prejudicada, devemos reconhecer onde as boas intenções podem ofuscar uma potencial catástrofe ética. Temos que levar em conta as implicações de agência e privacidade no que diz respeito à IA hoje, antes de interagir com nossos corpos e mentes. Estão nos sendo prometidos novos caminhos de controle humano, quando é precisamente controle que estaríamos cedendo no que poderia ser a maior desprivatização do pensamento desde a invenção da linguagem.
Fonte: https://www.wired.com/