nachricht

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herausgeber: zhang qian

bei blindsight von neuralink müssen noch einige grundlegende probleme gelöst werden.

„ich kann so viel glück allein durch berührung spüren. wenn ich sehen könnte, wie viele schöne dinge würde ich dann finden!“ helen keller, die autorin von „if you give me three days of light“, hat diesen satz einmal geschrieben.

unter den vielen wissenschaftlichen forschungsrichtungen ist die wiederherstellung des sehvermögens für blinde ein bereich voller herausforderungen und hoffnungen. jetzt geht musks gehirn-computer-schnittstellenunternehmen neuralink dieses problem an. darüber hinaus hat das neue gerät, das sie entwickeln, blindsight, gerade die auszeichnung „breakthrough device“ von der us-amerikanischen food and drug administration (fda) erhalten.

während musk die nachricht weiterleitete, behauptete er, dass das gerät menschen, die ihre augen und sehnerven verloren haben, das sehvermögen wiederherstellen kann, solange der visuelle kortex intakt ist. dazu gehören auch diejenigen, die seit ihrer geburt blind sind.

allerdings warnte musk auch davor, dass das gerät zunächst eine geringere visuelle auflösung bieten werde, ähnlich wie atari-gaming-grafiken.

aber irgendwann „könnte es möglicherweise besser sein als das natürliche sehen und es ihnen ermöglichen, infrarot-, ultraviolett- oder sogar radarwellenlängen zu sehen, wie es geordi la forge tat.“

geordi la forge ist eine figur aus dem film star trek. der charakter ist mit einem elektronischen gerät namens visor ausgestattet, das einer augenbinde ähnelt. als er visor zum ersten mal anzog, fühlte er sich sehr unwohl, aber visor ermöglichte es ihm, die herzfrequenz und körpertemperatur von menschen zu sehen und sogar menschen zu erkennen, die logen.

in einem tweet im märz erwähnte musk auch, dass blindsight-implantate bereits bei affen gewirkt haben.

die beiträge von musk sorgten für großes aufsehen. schließlich hatte neuralink vor einiger zeit gerade einem zweiten gelähmten patienten ein gehirn-computer-gerät implantiert, das ihm dabei half, cs mit seinen gedanken zu spielen und cad zu zeichnen (siehe den machine heart-bericht „musk neuralink subjects play cs, can you still draw cad , ist der mechanische fortschritt noch weit entfernt 》). solche erfolge geben den menschen die zuversicht, dass musk die von ihm skizzierte vision verwirklichen kann.

einige leute haben sogar begonnen, sich vorzustellen, dass viele menschen sich absichtlich blind machen und es durch dieses gerät ersetzen werden, wenn das sehvermögen von blindsight tatsächlich stärker ist als das natürliche sehvermögen?

angesichts der aktuellen situation ist diese art der vorstellung offensichtlich verfrüht.

das bereits erwähnte fda breakthrough device program ist ein programm, für das sich hersteller freiwillig bewerben können. im falle einer genehmigung „haben hersteller die möglichkeit, über verschiedene programmoptionen mit fda-experten zu interagieren, um probleme, die während der überprüfungsphase vor dem inverkehrbringen auftreten, effektiv zu lösen.“ diese bezeichnung ermöglicht es dem beauftragten auch, von der fda das recht auf vorrangige prüfung zu erhalten.

im jahr 2023 haben 145 medizinprodukte die gleiche bahnbrechende auszeichnung erhalten, und seit dem start des programms im jahr 2015 wurden fast 1.000 medizinprodukte zugelassen.

blindsight von neuralink ist eine neue version einer technologie, die seit jahrzehnten eingesetzt wird. die technologie wird eingesetzt, um einigen blinden versuchsweise die sehr eingeschränkte sehkraft wiederherzustellen. ein mikroelektroden-array ist in den visuellen kortex eingebettet und stimuliert dort neuronen in mustern, die von der kamera aufgenommen werden. in gewisser weise ist es wirklich so einfach, dass es visuelle phänomene bei menschen hervorrufen kann, die es vielleicht noch nie gesehen haben.

aber es ist noch zu früh, um zu sagen, dass dieses gerät blinden menschen das sehen ermöglichen wird.

ein seit langem bestehendes problem besteht darin, dass die dichte der elektroden auf dem array zu gering ist, nur ein paar dutzend, was bedeutet, dass das, was die probanden „sehen“, eher wie ein paar funkelnde sterne ohne erkennbares kreisförmiges muster sind der großhirnrinde, die punktiert und stimuliert werden, sind im wesentlichen zufällig.

die fortschritte von neuralink sind in diesem bereich sehr willkommen und führen zu einer erhöhung der elektrodendichte. dieser ansatz weist jedoch den gleichen grundlegenden fehler auf.

in einem artikel von ione fine und geoffrey boynton, zwei professoren für neurowissenschaften an der university of washington, wurde darauf hingewiesen, dass musks aussage auf der falschen annahme beruht, dass neuronen im gehirn visuelle informationen genauso einfach verarbeiten können wie pixel auf einem bildschirm. ingenieure glauben oft, dass „mehr pixel eine bessere sicht bedeuten“, was auf monitoren und telefonbildschirmen zutrifft, nicht jedoch auf das gehirn.

um dieser frage nachzugehen, führten sie eine neue studie durch, die ein computermodell des menschlichen sehens erstellte, das das visuelle erlebnis simuliert, das extrem hochauflösende kortikale implantate bieten könnten. sie fanden heraus, dass selbst in einem klaren 45.000-pixel-video einer katze, das durch simulation von 45.000 kortikalen elektroden (jede elektrode stimuliert ein neuron) erzeugt wurde, das bild der katze zwar noch erkennbar war, jedoch viele details der szene verloren gingen.

der grund für diese unschärfe liegt darin, dass neuronen im menschlichen visuellen kortex keine winzigen punkte wie pixel auf einem bildschirm darstellen. stattdessen verfügt jedes neuron über ein spezifisches empfangsfeld, das den ort und das muster darstellt, das ein visueller reiz haben muss, damit dieses neuron reagiert. die elektrische stimulation eines einzelnen neurons erzeugt einen verschwommenen fleck, der durch sein empfangsfeld bestimmt wird. selbst die kleinste elektrode – die ein einzelnes neuron stimuliert – erzeugt einen verschwommenen fleck.

stellen sie sich vor, wenn sie einen stern am nachthimmel sehen, wird jeder punkt im raum durch tausende von neuronen mit überlappenden empfangsfeldern repräsentiert. ein winziger lichtpunkt, wie ein stern, erzeugt in all diesen neuronen komplexe reaktionsmuster.

um durch kortikale stimulation das visuelle erlebnis zu erzeugen, einen stern zu sehen, müssen sie ein muster neuronaler reaktionen reproduzieren, die denen des natürlichen sehens ähneln. dafür sind natürlich tausende von elektroden erforderlich. gleichzeitig müssen sie aber auch das korrekte neuronale reaktionsmuster reproduzieren, was die kenntnis des empfangsfeldes jedes neurons erfordert. die simulationen der forscher zeigen, dass es nicht ausreicht, einfach zu wissen, wo sich das empfangsfeld jedes neurons im raum befindet – wenn man die richtung und größe jedes empfangsfelds nicht kennt, werden die sterne zu einem verschwommenen fleck.

so erzeugt sogar ein stern – ein einzelner, heller pixel – äußerst komplexe neuronale reaktionen im visuellen kortex. stellen sie sich vor, wie komplexe kortikale stimulationsmuster erforderlich wären, um das natürliche sehen genau wiederzugeben.

einige wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass natürliches sehen durch die stimulation der richtigen elektrodenkombination erzeugt werden könnte. leider hat noch niemand eine vernünftige methode zur bestimmung des empfangsfeldes jedes neurons bei einem bestimmten blinden patienten vorgeschlagen. ohne diese informationen wäre es unmöglich, die sterne zu sehen. egal wie viele elektroden vorhanden sind, das visuelle erlebnis durch kortikale implantate wird immer noch rau und unvollkommen sein.

neuralink scheint eine bessere, dichtere anordnung von mikroelektroden entwickelt zu haben und möglicherweise eine effektivere, risikoärmere implantationsmethode gefunden zu haben, die das risiko einer abstoßung oder hirnschädigung verringert. aber wie oben erwähnt, reicht dies nicht aus.

darüber hinaus haben diejenigen, die von geburt an blind waren, nicht die biologische fähigkeit entwickelt, durch ihre augen zu sehen. das bedeutet, dass ihr visueller kortex zwar für visuelle aufgaben auf zellulärer ebene optimiert ist, die nervenbahnen, die die visuellen konzepte aufbauen, die sehende menschen verstehen, jedoch nicht vorhanden sind. musks behauptungen könnten irreführend sein.

das soll nicht heißen, dass die blindsight-technologie von neuralink nicht gut ist oder nicht effektiv sein wird, aber objektiv bestehen schwierigkeiten, und die wiederherstellung der sehkraft ist nicht nur ein technisches problem.

wir hoffen aufrichtig, dass alles, was musk gesagt hat, so schnell wie möglich umgesetzt werden kann.

referenzlinks:

https://techcrunch.com/2024/09/17/neuralinks-breakthrough-device-clearance-from-fda-does-not-mean-they-have-cured-blindness/

https://www.psypost.org/brain-implants-to-restore-sight-like-neuralinks-blindsight-face-a-fundamental-problem/