Tiede 1/03, Kalevi Rantanen

Kyborgitekniikka lupaa älyä ja orgasmeja

Korvaimplantit. Ihonalaiset tunnistesirut. Orgasmistimulaattorit. Kyborgitekniikka eli elektroniikan yhdistäminen hermostoon on jo käytössä. Ehkä tunnetkin jo jonkun kyborgin.

Yhdysvaltalainen kirurgi Stuart Meloy hoitaa vaikeita kipuja syöttämällä sähköpulsseja selkäytimeen. Jotta hän osaisi kytkeä elektrodit oikeisiin hermoihin, potilas on paikallispuudutuksessa ja kertoo, milloin kipu katoaa.

Kerran, kun Meloy asensi elektrodia eräälle naispotilaalle, tämä alkoi kiljua mielihyvästä. Meloyn kysyessä syytä nainen vastasi: ”Teidän pitäisi opettaa tämä aviomiehelleni!” Meloy oli keksinyt orgasmistimulaattorin. Tammikuussa 2001 hän sai sille Yhdysvaltojen patentin numero 6 169 924.

Orgasmistimulaattori on vain yksi esimerkki siitä, miten nykyisin osataan yhdistää elektroniikkaa suoraan ihmisten hermostoon – eli tehdä heistä kyborgeja. Kyborgi-käsitteen esitti yhdysvaltalainen lääkäri Manfred Clynes jo vuonna 1960.

Orgasmeja kännykällä?

Orgasmin tuottaminen sähköärsytyksellä on ideana vanha. Sukupuolielinten hermosoluissa syntyy sähköisiä pulsseja, jotka kulkevat selkärangan hermoratoja myöten aivoihin. Tuomalla sähköpulssi hermoon voidaan siis huijata aivoja.

Vanhempi idea on stimuloida aivoja suoraan. 1950-luvulla tohtori Robert Heath Tulanen yliopistosta Louisianasta asensi elektrodeja psyykkisesti sairaiden potilaiden aivoihin väkivaltaisuuden vähentämiseksi, ja samalla tutkijat löysivät myös mielihyvän keskuksia. Eräs skitsofreniapotilas, jolle asennettiin stimulaattori, painoi mielihyvänappia jopa 1 500 kertaa tunnissa.

Meloyn patentti yksinkertaistaa tekniikkaa. Kipua hoitava stimulaattori vain kytketään eri tavalla selkäytimeen, ja paristo ja ohjauselektroniikka sijoitetaan pakaran sisään. Käyttäjä voi laukaista orgasmin kaukosäätimellä tai vaikka kännykällä.

Keksijän mukaan laitteella on tarkoitus hoitaa vain vaikeita orgasmihäiriöitä, joissa psykoterapia ja lääkkeet eivät auta. Seksuaalikäyttäytymisen neurobiologian tutkija Jim Pfaus Concordian yliopistosta Montrealista kuitenkin ennustaa, että aikana, jolloin 15-vuotiaat tytöt ovat valmiita kivuliaisiin leikkauksiin rintojen suurentamiseksi, orgasmistimulaattorista tulee hitti.

Itse asiassa stimulaattorista voi tulla uusi huume: käyttäjä painaa nappia koko ajan. Lehti voi nykyisin kertoa: ”Kuoli huumeiden yliannostukseen.” Tulevaisuudessa saatamme lukea: ”Kuoli stimulaattorin yliviritykseen.”

Kyborgia voisi ohjailla

Toinen jo toteutunut esimerkki on käden hermoihin yhdistetty implantti. Kybernetiikan paha poika ja medialude, englantilainen professori Kevin Warwick kytki itsensä viime vuonna neljäksi kuukaudeksi elektroniikkaan. Hänen vaimollaan Irenalla oli yhteensopiva siru.

Siru sieppasi vaimon hermoista sähköimpulsseja, jotka menivät tietokoneen kautta Kevinin siruun. Kun vaimo puristi kätensä nyrkkiin, mies tunsi vasemmassa etusormessaan värähdyksen. Professorin sanojen mukaan purkaus oli ”kaunis, lempeä ja hurmaavan seksikäs”. Warwickin koe on kai kirjattava historiaan ensimmäisenä kyberneettisenä esileikkinä.

Häijyimmillään implanttisirua voitaisiin käyttää myös kantajansa ohjailuun: aiheutettaisiin mielihyvän tuntemuksia silloin, kun tämä toimii ohjaajan halun mukaan. Tekniikkaa on jo kokeiltu rotilla (ks. laatikko Kyborgirotta sopii pelastustöihin tai sotaan).

Mielihyvän ohella stimulaattori voi tuottaa kipua ja vihaa. Esimerkiksi kissa saadaan sähisemään ja ryntäämään silmittömästi toisen kissan kimppuun ärsyttämällä aivojen ”hyökkäyskeskusta”.

Entä jos tätä sovelletaan ihmisiin? Myötätunto ja muut tunteet rajoittavat väkivaltaa; vanhoissa sodissa sotilaat ampuivat usein tahallaan ohi. Sotilas, joka saadaan nappia painamalla vihaamaan silmittömästi, on ihanteellinen tappaja.

Tunnistesiru myyntiin

Kolmas esimerkki on ihonalainen VeriChip-tunnistesiru, jolle Applied Digital Solutions sai viime vuoden huhtikuussa Yhdysvaltojen elintarvike- ja lääkeviraston FDA:n myyntiluvan. VeriChipiä itseään ei yhdistetä hermostoon, mutta se tarjoaa helpon tavan upottaa elektroniikkaa ihmiseen.

Nykyiseen VeriChipiin voidaan tallentaa 60 sanan verran terveystietoa tekstiviestiksi, jonka hoitajat voivat lukea, jos kantaja joutuu onnettomuuteen. Tämä on kuitenkin vasta alkua, sillä tällainen siru voi täydentää tai korvata passia, henkilötodistusta tai luottokorttia tai korvata auton ja asunnon avaimet.

Nykyinen siru on passiivinen, eli sen voi lukea mutta kerran tallennettua tietoa ei voi muuttaa.

Passiivisesta sirusta on kuitenkin vain pieni askel uudelleen kirjoitettaviin implantteihin. Silloin siru voi toimia lompakkona ja muistikirjana. Liikkumisen valvonta helpottuu. Passeja, viisumeja ja kulkulupia myönnetään ja peruutetaan vain lähettämällä radiosignaali.

Sirun kantajan liikkeitä voitaisiin haluttaessa seurata vaikka jatkuvasti. Turun Sanomien päätoimittaja ehdotti lehdessään viime syksynä, että sakkovangeille asennettaisiin elektroninen ranneke. Se paikantaisi ”sakkojaan työllään sovittavan reppanan olinpaikan metrin tarkkuudella mihin vuorokauden aikaan tahansa”. Mikrosiru on kuin tällainen ranneke mutta ihon alla.

Korvaistute jo tuhansilla

Orgasmistimulaattori, hermoimplantti, ohjattava rotta ja tunnistesiru antavat mielikuvan siitä, mihin kyborgitekniikka on etenemässä. Kyborgilaitteiden ensimmäiset kaupalliset sovellukset on kuitenkin nähty jo aiemmin. Toissa vuonna Heurekan Ihmisen varaosat -näyttelyssä käyneet ehkä muistavat korvaimplantin ja aivostimulaattorin.

Korvaimplantti eli sisäkorvaistute yhdistää kuulolaitteen elektrodit suoraan sisäkorvan simpukkaan. Aivo- eli neurostimulaattori puolestaan syöttää aivoihin sähköpulsseja esimerkiksi vähentääkseen Parkinsonin tautiin liittyvää vapinaa.

Ensimmäinen korvaimplantti asennettiin Melbournessa vuonna 1978, ja tätä nykyä sellainen on jo noin 75 000 kuulovammaisella. Korvaimplantteja asennetaan nykyisin kaksivuotiaillekin.

Tulevaisuudessa korvansisäinen siru voisi terveellä ihmisellä toimia radiona.

Muitakin viestintään ja aisteihin liittyviä sovelluksia on vireillä. Ihmisille, joiden kurkunpää on poistettu syövän takia, on kehitetty puhesyntetisaattoreita. Elektroninen syntetisaattori voi tuottaa puheen ohella sähköistä signaalia, joka menee puhelinverkkoon. Kun istutetaan siru mikrofoniksi, yhdessä korvaimplantin kanssa saadaan kehonsisäinen puhelin. Kun vielä saadaan kehitetyksi keinotekoinen silmä, syntyy sisäinen näköpuhelin.

Vuonna 1978 – jolloin asennettiin ensimmäinen korvaimplanttikin – amerikkalainen tutkija William Dobelle kokeili ensimmäistä kertaa pienoiskameran kytkemistä tietokoneen välityksellä aivojen näkökeskukseen. Sokea Jerry näki pisteitä, jotka auttoivat väistämään esteitä. Parannetulla versiolla Jerry erottaa nyt jo 10-senttisiä kirjaimia.

Nykyisin testataan järjestelmiä, joissa silmälaseihin liitetään kamera ja silmän verkkokalvoon asennetaan elektroninen implantti, joka tulkitsee kameran kuvan hermoimpulsseiksi näköhermoille.

Sokealle voidaan luoda näköelämyksiä myös korvaamalla verkkokalvo keinotekoisilla valokennoilla. Optobionics-niminen yritys on kokeillut piielementeistä tehdyn verkkokalvon asentamista ihmisiin.

Lisämuistia aivoihin

Kyborgitekniikan ensi vaiheessa aisteihin kytketyt laitteet antavat vammaisille takaisin osan puuttuvista kyvyistä. Toisessa vaiheessa aistit laajenevat. Tulevaisuudessa ihminen voi nähdä koko spektrin ultravioletti- ja infrapunavalosta radioaktiiviseen säteilyyn. Hän voi kuulla ultraääntä ja oppia haistamaan yhtä tehokkaasti kuin koira.

Implantti voi toimia myös lisämuistina ja kehonsisäisenä avustajana, joka opettaa lapsia ja aikuisia ja auttaa heitä muistamaan kaiken oppimansa. Huonomuistiselle vanhukselle laitteet kertovat, mihin hän on aikonut mennä.

Muistia ja ajattelua voidaan tukea biologisten ja elektronisten hermosolujen yhdistelmillä tai kokonaan keinotekoisilla neuroneilla.

Vuonna 2001 Peter Fromherz ja Günther Zeck rakensivat Münchenin Max Planck -instituutissa ensimmäisen hermosolukyborgin, kun he sijoittivat etanan hermosoluja piisirulle. He saivat virran kulkemaan puolijohdekomponentista elävään hermosoluun, solusta soluun ja viimeisestä solusta taas komponenttiin. Näin syntyi ensimmäinen bioelektroninen eli neuroelektroninen piiri.

Professori Theodore Berger Etelä-Kalifornian yliopistossa on puolestaan kehittänyt sirua, joka jäljittelee hermosolua. Tulevaisuudessa aivoihin voidaan siirtää keinotekoisia soluja, joiden avulla ohitetaan tuhoutuneita tai heikosti toimivia aivojen osia.

Ihminen voi saada myös ”mustan laatikon”, joka tallentaa elimistön tapahtumia ja auttaa selvittämään kuolinsyyn.

Aistimukset yhteisiksi

Koska kyborgissa on jo valmiiksi elektronisia osia, hänet on helppo kytkeä ulkomaailman laitteisiin.

Nykyisin ihminen voi jakaa kokemuksiaan lomamatkasta kertomuksin, valokuvin ja videoin. Tulevaisuudessa muut voivat itse kokea, mitä hän näki, kuuli, haistoi ja tunsi. Vastaavasti katsoja voisi valita elokuvan tai näytelmän sankarin, jonka aistimuksiin hän haluaa samastua.

Tällaisessa uuden polven virtuaalitodellisuudessa merentutkija voi ohjata rannalta syvänmeren sukellusvenettä kaikin aistein kuin olisi laitteen sisässä. Palomies voi lähettää palavaan taloon robotin, jonka silmillä, korvilla ja tuntoelimillä hän aistii ja työskentelee.

Tärkeä sovellus on pelkin ajatuksin tapahtuva tietokoneen ohjaus. Sitä käsitellään erillisessä artikkelissa Tiede-lehden seuraavassa numerossa 2/2002.

Kuka haluaa kyborgiksi?

Minkä ihmeen takia ihmiset tahtoisivat laitteita sisäänsä?

Terveys on ensimmäinen syy. Hermoston toimintahäiriöistä kärsivät tarvitsevat stimulaattoreita ja vammaiset proteeseja. Terveet haluavat valvoa terveydentilaansa.

Seuraavaksi hankitaankin jo laitteita, jotka herkistävät aisteja, parantavat muistia ja lisäävät voimaa. Syntyy dopingin uusia muotoja ja kyborgiurheilijoita, jotka muistuttavat enemmän robottia kuin ihmistä. Valmentajat ja lääkärit seuraavat ja ohjaavat urheilijaa suorituksen aikana radioteitse.

Nautinnonhalu, turhamaisuus ja muoti motivoivat. Muun muassa Yhdysvalloissa tehtiin vuonna 1997 kaksi miljoonaa kauneusleikkausta mutta vuonna 2001 jo yli kahdeksan miljoonaa. Naiset kohennuttavat rintojaan ja kasvojaan, miehet pidennyttävät penistään. Kyborgitekniikka tuo omat villityksensä.

VeriChipiä kaupataan nyt kulunvalvontaan, mutta sirujen isot markkinat voivat syntyä viihteen piirissä. Sirun asentaminen injektioruiskun kaltaisella laitteella ihon alle on itse asiassa yksinkertaisempaa ja vaarattomampaa kuin tatuointi tai lävistäminen. Nuoret, jotka nyt asennuttavat nenärenkaita, voivat innostua siruista vaikkapa vain ärsyttääkseen vanhempia.

Turvallisuuskin on vahva vaikutin. Ihonalaista sirua ei voi varastaa tai ryöstää yhtä helposti kuin pankkikorttia tai turvaranneketta.

Lopulta vaikuttaa mukavuudenhalu. Kehonsisäiset laitteet kulkevat aina mukana, ja tulevat laitteet ovat paljon miellyttävämpiä kuin nykyiset prototyypit. Nanolääketieteen kehittyessä komponentit myös pienenevät, jolloin keskushermostoon on entistä helpompi liittää elektroniikkaa.

Kalevi Rantanen on diplomi-insinööri, joka on tutkinut teknistä luovuutta.

Yhteiskunnasta riippuu, tuleeko kyborgitekniikasta tulevaisuudessa
Pandoran lipas...

Tässä tulevaisuudenkuvassa maailma elää kyberneettistä keskiaikaa. Rikkaat oleskelevat vahvasti vartioiduilla asuma-alueilla kuin ritarit linnoissaan. Esimerkiksi Suomessa asuu muurien, elektroniikan sekä kyborgivartijoiden ja kyborgikoirien suojaamina 1 000 upporikasta ihmistä. Heidän ympärillään on noin 10 000 korkeasti koulutettua asiantuntijaa tuottamassa palveluja huippukerrokselle. Loppuosa väestöstä elää oloissa, jotka muistuttavat Kalkutan slummeja.

Terveydenhuollossa on toteutunut eräs Mika Pantzarin kirjan ”Tulevaisuuden koti vuonna 2000” visioista: ”Kun julkisille terveydenhuoltomenoille halutaan asettaa katto, yksityistyy terveydenhoito jopa siinä määrin, että palaamme tilanteeseen sata vuotta taaksepäin. Vain rikkaimmilla on mahdollisuus nauttia korkeatasoisesta hoidosta ja sairauksien ennalta ehkäisystä – nimenomaan kotona.”

Samalla voi nauttia korkeatasoisesta koulutuksesta kotona. Kotikouluista, joista tuli suosittuja jo 1990-luvulla Yhdysvalloissa ja Englannissa, on kyborgiavustajien myötä kehittynyt tehokkaita etäopiskelupisteitä harvoille rikkaille.

1990-luvun Suomessa rikkaiden odotettavissa oleva elinikä oli noin viisi vuotta pitempi kuin köyhien, mutta kyborgi-antiutopiassa ero on kasvanut 50 vuoteen. Rikkaat elävät yli satavuotiaiksi mutta suuri enemmistö enää viisikymppisiksi.

Hallinto muistuttaa Hitlerin Saksan organisaatiota, jota varusteluministeri Albert Speer kuvasi näin: ”Puhelimen, kaukokirjoittimen ja lennättimen avulla oli mahdollista antaa käskyjä – – suoraan alimmille tasoille, missä ne toteutettiin kritiikittömästi.” Kyborgidiktatuurissa käskyt kulkevat suoraan aivoihin, joita valvotaan keskitetysti. Brittiprofessori Kevin Warwick maalailee vuoden 2050 maailmaa, jossa poliisi havaitsee jo ajatuksen rikoksesta.

Huipputekniikka ja vahvat poliisivoimat eivät silti takaa turvallisuutta edes yläluokalle. Rikolliset tunkeutuvat koko ajan kyberneettisten suojamuurien läpi. Mafiapomot käyttävät itse kyborgitekniikkaa ja valvovat alaisiaan implanteilla. Enää ei tarvitse ampua polvilumpiota mäsäksi.

...vai Aladdinin taikalamppu

Entä jos kyborgitekniikkaa käytetään hyvään? Tällaisessa tulevaisuudessa kehonsisäiset mittarit ja muu uusi tekniikka takaavat, että ihmiset voivat elää satavuotiaiksi ja pysyvät terveinä loppuun asti.

Jo nyt tiedetään, että kun tietty ikä ylitetään, sairastavuus ei enää kasva. Pitkäikäisyyden tutkijat nimittäin havaitsivat Yhdysvalloissa 1990-luvulla, että 90–100-vuotiaat olivat terveempiä kuin tavalliset ihmiset 70-vuotiaina. Satavuotiaiksi eläneiden terveysmenot kahden viimeisen elinvuoden aikana olivat alle puolet 70-vuotiaina kuolleiden kustannuksista. Korkeassa iässä myös kuolema tulee nopeasti, ilman pitkiä kärsimyksiä. Jo tekniikan nykyisellä kehitystasolla ihmiset pystyvät hyppäämään huonon vanhuuden yli.

Yhtä mahtavasti muuttuu myös varhaislapsuus. Kaikki lapset oppivat asioita, joita aiemmin kykenivät omaksumaan vain harvat, poikkeuksellisen edullisessa ympäristössä kasvaneet ”ihmelapset”.

Säätykierto on yleistä. Koska kaikilla ihmisillä on mahdollisuuksia parantaa asemaansa, maailmantalous kasvaa ja tekniikka paranee. Organisaatiot ovat litteitä ja verkkomaisia. Keskitettyä kontrollia on verraten vähän.

Kyborgirotta sopii pelastustöihin – tai sotaan

Toukokuussa 2002 bioinsinööri Sanjiv Talwar ja hänen työtoverinsa New Yorkin osavaltionyliopistossa ilmoittivat kehittäneensä kauko-ohjauksisen rotan. Rotta kantaa selässään pientä reppua, jossa on paristo ja joka on kytketty kahdella hiuksenohuella elektrodilla suoraan aivoihin. Eläintä ohjataan sähköimpulsseilla, ja sen kulkua seurataan GPS-paikannuksella.

Mielihyväkeskuksia aktivoimalla rotta saadaan juoksemaan, kääntymään, kiipeämään ja hyppäämään. Rottakyborgit voivat etsiä maanjäristysten uhreja sekä tunnistaa räjähdysaineita ja miinoja.

Tohtori John Chapin Philadelphian lääketieteellisestä korkeakoulusta on aiemmin osoittanut, että signaali kulkee myös toiseen suuntaan, rotan aivoista laitteisiin. Esimerkiksi janoinen eläin voi avata vesihanan ”ajattelemalla”.

Yhdistämällä kyborgit ja geenitekniikka voidaan tuottaa fyysisesti vahva ja helposti ohjattava superrotta, joka pystyy käyttämään työkaluja ja vaikka aseita.

Esimerkiksi tohtori H. Lee Sweeney ja hänen työtoverinsa Pennsylvanian yliopistosta ovat parantaneet rottien fyysistä suorituskykyä synteettisellä siirtogeenillä. Geeni, joka voidaan ruiskuttaa vaarattoman viruksen mukana lihakseen, lisäsi lihasvoimaa 15 prosenttia ja nopeutti toipumista vammojen jälkeen.

[sivun alkuun] [sisällys] [etusivu]