Elektronické implantáty pro hloubkovou mozkovou stimulaci (tzv. DBS - Deep Brain Stimulation) dnes po celém světě využívá zhruba 150 tisíc lidí, nejčastěji pro omezení třesu u Parkinsonovy choroby nebo snížení projevů obsedantně-kompulzivní poruchy.
V nové a mnohem sofistikovanější podobě by podle Laurieho Pycrofta, doktoranda univerzity v Oxfordu pracujícího na oddělení funkční neurochirurgie v nemocnici Johna Radcliffa, měly DBS najít uplatnění při vylepšování schopnosti lidského mozku uložit, utřídit a vyvolat informace - tedy vylepšit jeho paměť. To by pro mnohé pacienty znamenalo výrazné zlepšení kvality života.
O paměťových implantátech pan Pycroft přednášel na konferenci Kaspersky Next.
Elektrody do mozku
DBS implantát se skládá z řídicí jednotky, elektrod zavedených do patřičného místa mozku a kabelu, který implantát schovaný nejčastěji pod kůží (zpravidla v oblasti pod klíční kostí) s elektrodami v mozku propojuje. Pomocí elektrod pak do vybraných míst mozku pouští přesně definovaný vysokofrekvenční elektrický signál, který dané místo v mozku stimuluje.
V případě implantátů na posílení paměti by elektrody vedly do hipokampu ve spánkovém laloku, kde je hlavní centrum mozku pro práci s pamětí.
Popis „instalace“ zatím odpovídá na otázku, zda bude možné si „vylepšení“ paměti objednat například pro hůře se učícího potomka, nebo bude určeno jen pro kompenzaci poruch paměti. „Je to sice celkem běžná operace, ale přesto operce mozku, která s sebou vždy nese rizika. Zatím pracujeme na tom, aby implantáty kompenzovaly disfunkci způsobenou onemocněním“ odpověděl nám Laurie Pycroft.
To se však možná v budoucnosti změní. Jednou z vyvíjených technik je zavedení miniaturních elektrod přes žilní systém - elektrody by na místo dopravil proud krve. Instalace by tak s trochou nadsázky připomínala zafukování optického vlákna pro rozvod datové sítě, jen by mimo vzduchu unášela vlákna a elektrody krev.
Krádeží myšlenek se zatím není třeba bát
Zdůraznit musíme fakt, že práce mozku s pamětí je nesmírně komplexní proces - různé typy informací a myšlenek se ukládají různým způsobem do různých částí mozku a ačkoli již vědečtí pracovníci o těchto procesech vědí hodně, stále jsme ještě několik desetiletí výzkumu daleko od toho, abychom mohli v paměti mozku elektronicky číst, nebo do ní zapisovat.
To ale pro „posilovače paměti“ není potřeba. Jejich podstata fungování je ve schopnosti elektronicky stimulovat část mozku, která je za práci s pamětí zodpovědná. „Prvním stupněm je detekovat, nahrát a analyzovat signály, které mozek pro práci s pamětí využívá. Tyto signály pak podle potřeby modifikujeme, zesílíme a do mozku pomocí DBS dopravíme,“ stručně přibližuje funkci Pycroft a doplňuje: „Upravit a zesílit signály tak, aby paměť pracovala lépe, to v laboratoři již funguje, to umíme. Nyní hledáme optimální modifikace signálů pro kompenzaci různých onemocnění a dysfunkcích mozku. Využíváme algoritmy strojového učení. Běžnými metodami by to bylo nesmírně pomalé.“
Hacker se ke komunikaci nesmí dostat
Moderní DBS lze bezdrátově nabíjet (nabíječku v podobě pružného opasku si pacient připne na hruď), bezdrátová je i komunikace s nemocničním vybavením, kterým lékaři přístroj konfigurují.
U paměťových implantátů se počítá s tím, že se k němu budou bezdrátově připojovat sami uživatelé a například budou moci stimulaci ztlumit nebo zesílit podle potřeby.
Čímž se dostáváme k tomu, proč Laurie Pycroft přednášel na konferenci bezpečnostní společnosti. Komunikaci implantátů bude potřeba dobře zabezpečit. A kvůli potřebě výrazně šetřit elektrickou energií nebude možné použít klasické bezpečnostní systémy. Součástí zabezpečení tak budou zejména pravidla, která bude třeba dodržovat jak ze strany lékařů, tak pacientů.
Rizika totiž nejsou malá. Nejjednodušším útokem je vlastně DoS, pomocí kterého je rychle vybita baterie implantátu až pod svoji kritickou mez, kdy již nelze nabít v domácích podmínkách a je potřeba „servis“ v nemocnici. Jinou možností je například „otočení“ stimulačního signálu, který by pak naopak schopnost pamatovat si snižoval.
