De wereld op de kop by Mensje Melchior

De wereld op de kop De wereld werd er niet eenvoudiger op met de komst van neuro-interfaces, Inmiddels zijn de eerste mensen die hun brein hebben laten versmelten met de computer een feit - net als een groeiende offline-beweging' Door Mensie Melchior en Marieke Kolkman

ANS PIETER ZIT OP EEN bankje in het Park. Hij staart naar de eendjes in de vijvet. Het is lang geleden dat hij de snaterende zwemmers oPmerkte. Net als zijn twee kinderen die in de

speeltuin ravotten; maandenlang vermengden de beelden van zijn kroost zich met nieuwsfeeds en facebookupdates' In 2030 leert Hans Pieter (43, systeembeheer-

der) de wereld om zich heen opnieuw zien' Zonder zict. af.te laten leiden door de internetbeelden die in zijn hoofd worden geprojecteerd. Een jaar geleden wilde Hans Pieter de nieuwste gadget hebben: een van de neurale intemet-interfaces die onlangs op de markt kwamen. Het nano-implantaat staat in verbinding met de visuele en

auditieve gebieden in de hersenen' Met slechts een gedachte kunje het net op om informatie te zoeken, het nieuws te volgen en met wienden te kletsen' Na een kleine operatie zit het wereldwijde web gewoon in het hoofd. De ultieme gadget, vinden early adopters. 'Alsof je in twee werelden tegelijkleefti roepen zij. De systeembeheerder liet zich overtuigen en telde een flink bedrag neer voor zijn implantaat' Hij heeft de invloed van het apparaatje duidelijkonderschat. Al snel heeft Hans

Pieter zichzeHniet meer onder controle' Hij kan zich nietlanger dan drie minuten op één taak concentreren, zo sterk is zijn drang om even het net afte struinen' ZeHs als hij in bed ligt, checkt hij even wat sociale netwerksites om te zien of iemand nog iets spannends heeft geroepen' Hij is een ware webjunk geworden. De wortels voor de techniekwerden al

ruim twintig jaar geleden gelegd. In die

Zware multitaskers waren zo gevoelig voor nieuwe informatie' dat negeren simPelweg niet lukte dagen kegen gehandicapten voor het eerst de beschikking over 'brein-machine-

interfaces' (BMI's), waarmee ze bijvoorbeeld hun cursor over het scherm konden bewegen, of simPele boodschaPPen konden qpen doot naar letters op het beeldscherm te kijken. De interface, destijds nog een soort badmuts met elektroden, registreerde een pie$e in hersenactMteit als de gebruiker naar de juiste letter keek. Tegen het eind van het

eerste decennium was de techniek zo ver dat een geoefende gehandicapte een 'snelheid' haalde van zo'n 10 tot 25 bits per minuut - niet meer dan enkele letters per

minuut, dus. In maart 2010 bracht het bedrijf Guger Technologies voor het eerst een BMI commercieel oP de markt: het badmutsapparaat kostte liefst 9000 euro' Ook de eerste hersenimplantaten waren in die dagen in opkomst. Ze waren nog uiterst eenvoudig, en werden ingebracht bij patiënten met neurologische aandoeningen als parkinson, emstige depressie, gilles-de-la-tourette of obsessief-compulsieve stoomis. Hoe het precies werkte begreep niemand, maar al doende leerde men dat de elektroden, die een miniem stroompje afgaven, op de een ofandere manier de hersenactiviteit beïnvloedden' Verregaander waren de ontwikkelingen in de kunstledematenindustrie' In het eerste decennium van deze eeuw slaagden onderzoekers erin om kunstledematen aan te sluiten op het zenuwstelsel: de gehandicapte was

letterlijkin staat om zijn Icrnstledemaat

op gedachtenkracht te bewegen. Weer

andere onderzoekers bedachten zendertjes omvanuit het brein of vanaf onderbroken zenuwuiteinden ledematen aan te sturen' De eerste toepassing kr,rram in 2010 in Europa op de markt: een apparaa$e dathet

ianuari

2030 | nwtmagazine I

zenu\rsignad stabiliqeerl itt patiËntett trt.t een zeldzame motorische voeuiekte.

Intussen begonnen de techniekert te versmelten. In deVS beschreven onderzoekers het geval van een verlamde pariër"rt, de 25-jarige Mattherv Nagle uit Massachusetts, bij r,vie men een chip met honderd elektroden implanteerde. Na negen maanden gebruike Nagle een zogeheten BrainGate om zijn computer én een robotarrn te bedienen (Nanla 13 jttli 2006J. Anderen sloten gehoorapparaten direct aan op de gehoorzenurv en experimenteerden met in de oogbol ge'implanteerde chips die licht omzetten in een signaal naar de optische

(IIVT Magazine, juhlatgtsrus 2008). De ailereerste keer dat de BMi werd gebruiktvoor het direct omzetten van hersensignalen in gesproken taal was in 2009. Een 26-jarige jongen die vanwege een hersenbloeding in zijn hersenstam al tien jaar niets anders meer kon belvegen

zijn oogleden, kreeg drie elektroden ingeplant ruaarmee hij vier verschillende klinkers kon uitspreken (PIoS ONE, clecenrber 2009). Door eerst aan 'uh' te rlenken en claarna aan'ie' kon de jongen zo na rien jaar stilte zijn eerste klank uitbren11;.,n

gen:

LLh-re.

'Attentíon deficit frcit is een aandoening vercorzaakt door het moderne leven'

zenuw

| nwtmagazine

januari 2O3O

Discr.rssie is er uiteraard over de waag of de BMI ethisch verantwoord is. I(un je zomaar elektloden in het brein \ an een gezond peÍsoon plaatsen om ziin ofhaar gedachten te lezen? Pieter RoelÍ'sema, emeritus hoogleraar neurobiologie aan de VIJ en

oud-directeur van het Nederlands Instituul voor Neuroscience, kan dat nog altijd niet bevatten. 'Ruim twintig jaar geleden kregen mensen die problemen hadden met hun bervegingsapparaat de eerste chips geïmplanteerd. Inmiddels zijn de toepassingen van neurale interfaces zeer geavanceerd en echt een uitkomst vool mensen rnet zo'n aandoening. Maar dat gezonde mensen een operatie ondergaan om een internetapparaatje in te brengen, gaat extreem

veil

Al is het maar van\vege de storingen. Toen de medische wetenschap nog experi menteerde met de BMI bij mensen die hun vermogerl om te praten waren verloren, is het een enkele keer gebeurd dat er l<ort siuiting optrad die leidde tot een epileptische aanval. En dan rvaren er de bekende incidenten van de afgelopen tijd: de ger'r'eldpleger die zich erop beriep dat zijn neurale kunstarm een storing had, de

[seql4L 2o3o

De iHead is de krachtigste brein-machine-interÍace van dit moment, PAL-,t l\'l cARELL v'/ww.MoNKEYBUDDHA coM

talloze neurovirussen e11 neLtrohackers die probeerden de breinimplantaten over te

nemen en natuurlijk de geruchtmakende zaak lond de bierfabrikant die ongewenste reclameboodschappen op het netvlies varl interÍacedragers projecteerde.

Verdomming \bor Hans Pieter speelde een ander probleem dat van de google-r,etdomming die al in het eelste decennium van deze eeurvr'r'erd voorspeld. In 2010 waren er duidelijke aanr'r.ijzingen dat internet grote invloed heeft op hoe u,e ons gedragen, ett zelfs ons brein verandert. In dat jaar verscheen her boel< van :chrijr el ett journalist Nicholas Carr: Tlte Shnllou's \\4'Lat the Internet Is Doing ïo Otrr Braitts. Hij concludeerde daalin dat irlternet onze

helsenen r.erpest. No gal pessimistisch stelde Carr vast dat door de constante stroom informatie die rt,e binnenkriigen

r.ia het n'eb, het gros I'an de mensen

furderell toonden intussen aan dat mensen

concentratieproblemen kreeg en dat ze te onrustig en oppenlakkig rvaren gen'orden om een boek te iezetr.

die u'orden gestoord door e-mail meer stress

Carrs ir-rtemeqlessrmlsme lcvam niet Lrit de iuchtvallen. Urt een onderzoekr,an EYal

Ophir van de unii'ersiteit van Stanford bleek in 2009 bijvoorbeeld dat mensen die intensief multitasker-r, ookrr el rvebclacks genoemd, irÍbrmade murder goed kunnen filterer-r. Hij deelde proefpeÍsonen op in t\'vee goepen: intensier-e en Licl-tte mriltitaslcers. Ze klegen een scherm rnet rode driehoeken te zien, rvaar blaun-e driehoeken bij lorarnen. l)e opdrachtn'as de blauwe driehoeken te negeren. De intensier.e multitaskers hadden veei meer moeite om de blaurve driehoeken weg te filteren (Pro ceedíngs of the National Academl' o-f Scíences, 24 augusnrs 2009). Zewarenzo gevoeligvoor alle nieur,r,e informatie die binnenlavam, dat negeren simpehveg niet lulce.

onclen.inden. Ook toonden hersenscans aan dat rnt'rr.en tlie aan het internenen zijn rneer en diversere hersenactiviteit hebben dan rnenseu die een neutlale taakverrichÍen(tlrnerban Journal of Geriatrb Prychia14 olaober 2009). Daarbij lclram dat rvetenschappers nvintig jaar geleden ook al udster-r dat het heen en weer schakelen tussen internetschelmen verslavend kan zijn, net als voortdurend berichtjes binnenkrijgen via sociale nehverken. De oorzaak van die verslaving: nieurve

irrforrnatie die grappig en interessant is, veroorzaakt opn'ittdinÉl en zorgt ervoor dat het brein clopamine aanmaakt. De Ameri kaanse psychiater Edrvard Hallor,r'ell nlutlne in 2005 daanroor de terrn ADT: rLlterttirtrt def cít tt'oit, de aancloening van rnetrsen clie verslaafd rvaren geraakt aan cie constallte inforrnatiestroom van henn eb. f)e sr mpto-

januari

2O3O nwtmagazine

men zijn duidelijk Mensen metADT werkten meer dan vroege!, maar waren

minder productieí zeer snel afgelei{ impulsief en rusteloos. 'Het is een aandoeningveroorzaakt door het modeme leveni zei Haïowel destijds fijntjes. Al die onderzoeken en uitsprakenvan wetenschappers wekten de angst dat de menselijke eigenschap om metvolle aandacht een taak uit te voeren rond 2030 al lang verdwenen zou zijn. De Britse hoogleraar q,rraptische-farmacologie Susan Greenfield voorzag zelfs de opkomst van een neurologische onderklasse van

De offline-puristen smeren hun muren in met een coating tegen de straling van het

superweb Nobodies: verslaafd aan snelle dopaminekicks van games en informatie, maar niet meer goed in staat metaforisch, syrnbolisch of anderszins abstract te denken. 'We

moeten nadenken over manieren waarop technologie mensen betekenis en inhoud kan geven in plaats van troost en sensatiel zei ze destijds in hetboek2030, Technologr That Will Change the Worl.d. Maar tegelijkertijd brak er kritiek los van psychologen en neurologen op de al te voorbarige conclusies. Emeritus hoogleraar Roelfsema blikt terug op het internetcultuurpessimisme van die tijd: 'Natuurlijk verandeÍt intemet ons brein. Bij alles wat je leert en doet, maakt het brein nieuwe slmapsen aan. Maar die neuroplasticiteit is lang niet zo problematisch als veel wetenschappers in 2010 dachteni Ruim twintig jaar geleden ontdekten onderzoekers dat de hersengebieden in de pariëtale schors, die ervoor zorgen datwe onze aandacht verplaatsen, krachtiger worden naar mate we vaker heen en weer schakelen tussen het een en het ander. Roelfsema: 'Rond diezeHde tijd wisten we ook dat andere hersengebieden die ervoor verantwoordelijk zijn dat we onze aandachtvasthouden, in de slaapstand gaan' Intensieve internetters moeten dus veel meer hun best doen om geconcentreerd te

blijvenl

| nwtmagazine I januari

2O3O

Toch heeft dat niet het desastreuze effect gehad waarvoor Carr en Greenfield weesden. Roelfsema: 'Ons brein past zich aan, maar weet altijd de grote lijnen vast te houden. Ook hebben we inmiddels gemerkt dat mensen hun gedragveranderen en zelfs op dure cursussen gaan wanneer ze merken dat hun gedrag

onproductiefisi Ook Niels Taatgen, die twintig jaar geleden al veel onderzoek deed naar

kunstratige intelligentie en multitasken, maakte zich in 2010 nog niet zo druk. 'Ik zag wel dat mensen steeds meer dingen tegelijk deden, maar was niet bang dat er een nieuwe generatie intemetzombies zou opstaan. Als ik mensen als Carr in die tijd moest geloven, was de jonge generatie toen al bijna niet meer in staat tot diepe gedachten ofhet lezen van een boek. Maar mijn toenmalige sildenten - de veertigers

van nu - waren iuist beter dan de studenten die nog zonder internetwaren opgegroeid. Ze konden schrijven en presenteren als de beste, hadden originele ideeën. Bij hen was niets van het zogenaamd verwoestende effect van internet te zien.'

Offline Dat moge zo zijn, toch verbaast het Roelfsema en Taatgen niet dat er een Sroep gadgewerslaafden is opgestaan. Deze mensen laten zich teveel meeslepen door de verleidingen van het web. Taatgen: 'Er is

inderdaad een kleine groep gevoeligen die de kracht van het internet niet kan weerstaanl Twintig jaar geleden raadde hij wienden en collega's daarom al het computerprogramma Freedom aan Daarmee kon je enige tijd het intemet op je computer uitschakelen. 'Een paar uur offline doet wonderen voor je concentratiel

{

Pionierswerk in de neuroprosthetica, begin 21e eeuw' Deze primitieve robothand, ontwikkeld aan de universiteit van Washington, kon via een brein-machine-interface worden bediend'

SPECIAL 2O3O

UNIVERS TY OF WASHINGTON

Typen zonder toetsen Hoewel de afgeloPen

twintig jaar brein-machine-interfaces (BMl) als communicatiemiddel geleidelijk werd bijgeschaafd en verbe-

terd, begon de strijd tegen het toetsenbord al decennia eerder. Door de ontwikkeling van de touch -sc reentec h n ol o-

gie naar een multitouchscherm begonnen de traditionele toetsenborden rond 2O1O gaandeweg plaats te maken voor de pt, de personal tablet.

Intussen kreeg de Pt software die bijna foutloos gesproken taal herkende en desgewenst omzette in schrift. Het verschil met talloze voorgaande pogingen was dat de soÍtware niet meer alleen de akoestische informatie uit het spraaksignaal gebruikte,

Inmiddels, met het superweb overal om ons heen, is dat niet meer genoeg en is de sftakvormgegeven off-armband ongekend populair. Zo kunnen we ongestoord werken, zonder dat we tussendoor worden afgeleid doorwienden of vermaak' De echte offline-puristen smeren de muren van tenminste één kamer in hun woning in met een off-coating die de stÍaling van het superweb niet doorlaat en trekken zich daar terug met een ouderwets gedrukt boek. Ofze spelen er antieke bordspelletjes als Monopoly of schaken.

Systeembeheerder Hans Pieter heeft zijn lesje wel geleerd. Hij ziet inmiddels in dat

ziln brein de verleidingen van internet niet kan weerstaan. Een maand geleden liet hij zijn neurale interface verwijderen, nadat hij overspannen thuis kwam te zitten. Binnenkort vertrekt hij met zijn gezin voor een soeciale offline-vakantie. I

maar ook visuele gegevens, door de aiticulatie, gezichtsuitdrukkingen en emoties van de spreker te scannen.

Alleen typaholics, zoals secretaressen, schrijvers en journalisten, hadden niet genoeg aan het virtuele toetsenbord of de spraakschrijver. De oplossing kwam voor hen in de vorm van het lasertoetsenbord, dat al bestond sinds 2005 maar pas tien jaar later ingang vond bij het grote publiek. Daarbij projecteert een laser die in de pt zit ingebouwd een toetsenbord oP het

À Het lasertoetsenbord leek die ideale oplossing voor typoholics. Uiteindeliik legde de uitvinding het af tegen BMI'gestuurde tekstverwerking. AMAZoN bureau of een ander oppervlak. Infraroodtechnologie registreert vervolgens de bewegingen van de vingers en voert die terug naar de

juiste toets. Ergonomisch verantwoord was het lasertoetsenbord echter niet noemen. Het fysieke toetsenbord mocht dan de prullenbak zijn ingegaan, er had zich nog geen echt goed alternatief voor aangediend, lnmiddels is het moment aangebroken dat BMI's kunnen worden ingezet om zonder handen, touchscreen of toetsenbord tekst te kunnen invoeren in de pt. De daarvoor benodigde'breinchip' is eigenlijk geen chip, maar bestaat uit een aantal elektroden die in het hoofd worden geïmplanteerd. Ze zillen in de linkerhersen-

schors, op de plekken waar de articulatie

wordt gepland en aangestuurd. Elke elektrode vangt signalen op van omliggende zenuwcellen die betrokken zijn bij de planning van de articulatie,

versterkt zeenzendlze uit als draadloze FMsignalen over het schedeldak. Die worden opgevangen ooor een antenne, doorgestuurd naar een spraaksynthesizer en omgezet In spraak. En dat kan dan

worden omgezet in geschreven tekst. Zo is het mogelijk geworden om gedachten rechistreeks aan een Pt toe te vertrouwen. Robert Falkland, hoofdredac-

teur van het online techniektijdsch rift Wired, was enkele jaren

geleden de eerste die de elektroden in zijn hersenen liet imPlanteren.' I'm feeling great!' verscheen oP zijn Pt slechts een dag na de operatie,

2O3ulnwtmagazinel59