Terminator z Lublina

Naukowcy są zdania, że dzięki takim badaniom już za 10 lat na rynku pojawia się sztuczne implanty oka czy ucha. Działające.
Drugie piętro Wydziału Biologii i Nauk o Ziemi lubelskiego Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej. Cztery pokoje gościnnie zajmuje tu Instytut Informatyki, który swojego budynku doczeka się dopiero za trzy lata. Na razie uczelnia właśnie rozstrzygnęła konkurs architektoniczny na jego budowę.
W jednym z pokoi na każdym biurku po kilka komputerów. Pomiędzy nimi kosmiczne okulary i rękawice. A obok aparat do badania EEG.

- Zakładamy aparat na głowę pacjenta, podłączamy do komputera, a na monitorze widzimy cuda: mrugnięcie okiem, zmrużenie brwi, a nawet niektóre oznaki złości czy radości - tłumaczy dr Grzegorz Wójcik z Zakładu Układów Złożonych i Neurodynamiki UMCS.
To w tym zakładzie, którego kierownikiem jest sam rektor UMCS prof. Wiesław Kamiński, od prawie 10 lat bada się symulacje fragmentów kory mózgowej odpowiedzialnych za widzenie. Służą temu sztuczne sieci neuronowe. To ostatni cud techniki, który ma zrewolucjonizować świat.
Sieci, nazywane też neurokomputerami, są tworem człowieka. Ale działaniem naśladują to, co natura stworzyła i rozwijała przez miliony lat: strukturę nerwową potrafiącą odbierać docierające sygnały i efektywnie przetwarzać je na użyteczną informację. Ich nazwa nawiązuje do pierwowzoru podstawowego elementu sieci neuronowej, którym jest neuron biologiczny; elementarny składnik mózgu.

Wyobraźmy sobie komputer, który rozwiązując pewien problem sam się uczy.
Najpierw wprowadzamy do niego informacje o postawionym zadaniu, dane wejściowe problemu oraz wybrane przykłady wraz z ich poprawnymi rozwiązaniami. Następnie komputer analizuje wprowadzone informacje i ucząc się na swoich błędach osiąga w końcu taki stan, w którym postawiony problem może być rozwiązany.
A teraz konkretnie:
- Światło wlatuje do oka człowieka. Powoduje reakcję, która jest tłumaczona na ciąg sygnałów, najczęściej zero-jedynkowych. Sygnały idą do kory mózgowej, która je odbiera i interpretuje - wyjaśnia dr Wójcik. - Aż się prosi, żeby to zasymulować w komputerze. I to właśnie staramy się robić.
- Chcemy znaleźć kawałek kory w mózgu człowieka, który odpowiada za powstawanie świadomości wzrokowej. Na przykład, dlaczego człowiek patrzący na jakiś kolor wie, jaki to kolor - dodaje. - Do tej pory naukowcom z całego świata udało się poznać zaledwie 15 proc. kory mózgowej. 85 proc. ciągle czeka na eksplorację.

Pierwsze efekty już są. Wyniki badań lubelskich naukowców były publikowane w cenionych czasopismach naukowych w wielu krajach. Były na tyle interesujące, że współpracę lublinianom zaoferowali naukowcy z Oxfordu.
- Do Nobla jeszcze nam daleko - śmieje się dr Wójcik. - Ale to, do czego Anglicy doszli niedawno doświadczalnie, my opracowaliśmy teoretycznie już kilka lat temu.
- Teraz chcemy przygotować modele, które da się przenieść do doświadczenia praktyczne - podkreśla. A w przyszłości? - Moim marzeniem są neuroprotezy, z których mogłyby korzystać osoby niepełnosprawne. Imitowałyby oko albo ucho. Sądzę, że w ciągu 10 lat takie implanty pojawią się u nas na rynku.

A to tylko część pomysłów lublinian. Teraz chcą zbadać, jak ludzie reagują na bodźce w rzeczywistości wirtualnej.
Do tego ma służyć sprzęt, który naukowcy z UMCS właśnie gromadzą. W ich laboratorium są już specjalne okulary imitujące rzeczywisty świat i rękawice, dzięki którym można zbadać reakcje mózgu na chwytanie w dłoń.
Prawdziwym hitem będzie jednak zestaw komputerowy ze specjalnym hełmem i rękawicą badającą ludzki dotyk za pomocą kilkudziesięciu czytników. Kosztował 400 tys. zł. Do Lublina dotrze w wakacje. - Dzięki niemu człowiek będzie mógł się znaleźć we wnętrzu np. fotografii - wyjaśnia dr Wójcik.
Do czego może się to przydać?
Chociażby do leczenia ludzkich lęków i fobii.
- Można się ich pozbyć przez oswajanie ze źródłem strachu - mówi naukowiec. - Jeśli więc ktoś ma lęk wysokości, postawimy go na szczycie drapacza chmur. A jak ktoś boi się pająków, będziemy mu je pokazywać z odpowiednim natężeniem. Aż się przestanie bać.