„Suntem deja un fel de cyborg.” Tehnologiile lui Elon Musk și creierul lui Lionel Messi, explicate de un cercetător de la Cambridge

A doua ediție a proiectului Școala 9 „Care-i faza cu știința” a avut loc la Liceul Tehnologic „Petre P. Carp” din Țibănești, Iași, și l-a avut ca invitat pe cercetătorul Gabriel Balmuș.

Acesta și-a format din 2018 un grup de cercetare la Institutul de Cercetare a Demenței din Marea Britanie, Universitatea Cambridge. Laboratorul care îi poartă numele este interesat de înțelegerea modului în care leziunile ADN din sistemul nervos matur contribuie la îmbătrânire și boli neurodegenerative. Gabriel și-a unit forțele cu Stephen Jackson în 2017, fondând Adrestia Therapeutics Ltd, pentru a aduce concepte de cercetare de bază în practica clinică.

Noaptea cercetător, ziua angajat la o pizzerie

Originar din Târgu Neamț și absolvent al Facultății de Medicină Veterinară la Universitatea de Științele Vieții din Iași, cercetătorul le-a povestit elevilor și despre traseul său până să ajungă la Cambridge, care n-a fost mereu liniar. Le-a spus cum a trebuit să stea un an acasă pentru că a ratat admiterea la facultate din 1999, fiindcă nu s-a uitat că pe verso mai avea niște exerciții. Acel eșec de la 18 ani l-a făcut mai serios în studiu. „Am stat un an acasă, toți colegii mei s-au dus la facultate, m-am simțit ca un om de mâna a doua și m-am întrebat ce fac. Și m-am dus la medicină veterinară, acolo mi-am schimbat atitudinea față de școală, n-am mai spus că tot ce iau din clasă e de ajuns, am pus mâna pe carte și am terminat anul întâi cu 10 pe linie, ceva ce nu se mai întâmplase la Veterinară la Iași”, le-a spus elevilor din Țibănești.

Apoi le-a povestit și cum prima sa activitate de cercetare pe care a obținut-o cu o bursă Erasmus și-a împărțit-o între laboratorul universității din Napoli, un hotel și o pizzerie. Asta pentru că în momentul în care a pus piciorul în orașul italian, i-a fost furată geanta cu banii împrumutați de familia sa și care ar fi trebuit să-i ajungă pentru șase luni.

„Mai aveam 30 de euro în buzunar și o alegere: fie mă întorc cumva acasă, fie rămân și fac cumva să mă descurc. Eșecul face parte din viață și trebuie să lupți împotriva lui. Așa că m-am dus și m-am angajat la o pizzerie în Napoli. Dimineața lucram la un hotel, amiaza la pizzerie și noaptea, de la 7 la 12 stăteam în laborator.”

Elevii de la liceul ieșean au avut multe curiozități și despre munca de cercetare și tehnologiile care sunt atât de prezente în viața noastră. Iată câteva dintre ele:

Cât de aproape sunt cercetările pentru a obține o tinerețe fără bătrânețe?

- Până la 1900, speranța de viață la nivel global era de 50 de ani la naștere. Deci dacă trăiam la 1900 - am 42 de ani acum - nu mai aveam mult de trăit. Procesul îmbătrânirii are două componente, una spune că cu cât trece mai mult timp, cu atât e mai probabil să mori. Cealaltă spune că poți să mori din accidente. Oamenii mureau în acele vremuri din cauza diferitelor procese bacteriene, viroze, multe lucruri te puteau omorî atunci.

Acum, cea mai mare speranță de viață este în Japonia unde la naștere se așteaptă că trăiești 84 de ani. La nivel global este 73 de ani.

Mai mult, populația umană este o populație care îmbătrânește. În 2020, pentru prima oară în istorie, la nivel global, oamenii peste 60 de ani au depășit numărul copiilor sub 5 ani. Ne așteptăm, prin urmare, ca în următorii 15-24 de ani, oamenii de peste 60-70 de ani să fie mai mulți decât oamenii care au 15-24 de ani. Și acest proces de îmbătrânire vine cu multe probleme.

Când ne gândim la îmbătrânire, nu este doar despre a trăi mai mult, ci despre a trăi fiind mai sănătoși. Pentru că nu contează dacă trăiești 130 de ani, dacă în ultimii 30 de ani ești bolnav la pat, nu are sens nici pentru tine, nici pentru societate.

Cred că este posibil să trăim mai mult și mai sănătos, sunt exemple în jurul nostru de animale care trăiesc mai mult, cum este elefantul sau homarul. Sunt anumite specii, nu mamifere, care sunt considerate chiar nemuritoare (un tip de meduză și de broască țestoasă, de pildă, n.r.). Deci sunt secrete pe care le putem dezlega și trebuie să ne uităm în această direcție.

Pot însă să existe și probleme de etică care trebuie luate în calcul de la începutul cercetării: ce se întâmplă dacă prin procese biomedicale putem face oamenii să trăiască mai mult? O să avem grijă să facem asta la nivel global sau numai oamenii bogați vor avea acces la astfel de medicamente și cei săraci nu?

Așadar, nu știu dacă vom ajunge nemuritori, dar sigur vom putea trăi mai mult și mai sănătoși.

Mama mea este bolnavă de cancer și niciun tratament nu funcționează. Există terapii revoluționare pentru tratarea cancerului, nu cele clasice?

- Îmi pare rău să aud de mama ta. Și mama mea a fost diagnosticată cu cancer și cred că este o problemă care ne afectează pe toți. Sunt foarte multe terapii pentru cancer și de fapt aceste terapii sunt disponibile și în România. Mama a primit toată îngrijirea oncologică la Iași și chiar a fost mai rapidă decât în Cambridge. Am luat în considerare să o aduc în Cambridge și la Iași a fost diagnosticată vineri și luni a început tratamentul oncologic, pe când aici ar fi durat un pic mai mult, iar tratamentul nu a fost diferit de ceea ce se întâmpla aici.

Diagnosticul trebuie pus corect și rapid pentru că este foarte important pentru pacienții care se luptă cu cancerul să înțeleagă cu ce boală se luptă.

Supraviețuirea în cancer se calculează ca supraviețuire la 5 și 10 ani. În cancer nu există tratament curativ, ci tratament de menținere a sănătății, cancerul este o boală cronică, nu trebuie să ne gândim că va exista un tratament miracol. Trebuie să ne gândim doar la modalitățile prin care să omori celulele canceroase, dar să te aștepți ca acestea în 5-10 ani să reapară.

Acum mortalitatea la 10 ani după primul diagnostic a depășit 50% din populația care suferă de cancer. Asta înseamnă că 50% dintre oamenii care sunt diagnosticați cu cancer astăzi o să trăiască 10 sau mai mulți ani. Acest procent este diferit de acum 15 ani.

Eu când eram de vârsta voastră și auzeam de cineva care are cancer, mă gândeam că nu are nicio șansă. Acum știm însă ce tratamente funcționează, că anumite tratamente se fac și în România. Mama a făcut un transplant de măduvă la Iași care acum 10 ani nu era posibil.

Sunt multe terapii, imunoterapia este o modalitate nouă de tratare a cancerului la care pacienții răspund foarte bine și cred că în următorii 10 ani vom avea și mai multe medicamente. Și diagnosticarea e foarte importantă.

„Oameni ca Elon Musk au foarte mare responsabilitate”

Ce părere aveți de tehnologia pe care o dezvoltă compania lui Elon Musk, Neuralink?

- Îmi place Elon Musk, însă are și anumite probleme de etică care trebuie luate în considerare. Cred că anumiți oameni care sunt foarte bogați ajung să fie atât de distanțați de lumea reală încât nu o mai înțeleg. Însă Elon Musk e un inovator.

Neuralink e o companie foarte interesantă, ce vor ei să realizeze este să facă o conexiune între computere și creier.

Chiar vorbeam cu un coleg din Germania care lucrează pe procesare de date, inteligență artificială și procese biologice și cred că suntem încă departe. Problema este că nu înțelegem încă foarte bine procesele informaționale din creier, modalitatea de transmitere a informației în creier este foarte diferită de cea a unui sistem binar de pe computer. Însă avem acum dispozitive care pot transmite informații, găsiți videouri care arată că oamenii pot controla, de exemplu, o palmă artificială cu ajutorul unui mecanism.

Aceste lucruri o să se tot dezvolte, cred că o să devenim din ce în ce mai cyborg. Cred că suntem un fel de cyborg deja, prin platformele informaționale pe care le folosim acum, cum este telefonul. Dacă îți uiți telefonul acasă, simți că îți lipsește ceva, pentru că în telefon stochezi multe informații, pe care creierul tău nu mai trebuie să le stocheze, dar știe unde sunt.

Cred că o să fim din ce în ce mai conectați în lumea digitală. Cred însă și că trebuie să fim foarte atenți în ceea ce privește etica, să analizăm ce se va întâmpla în 5-10 ani și să luăm oameni lângă noi care înțeleg problemele de etică, care înțeleg societatea și care folosesc aceste descoperiri într-un mod care ne ajută.

Totuși, cum vedeți un viitor cu noile tehnologii?

- În primul rând, cred că trebuie să ne gândim cum să îmbunătățim viața umană. Cred că există foarte multă suferință în lume pe care trebuie să o rezolvăm. Această suferință are și efecte economice foarte mari, deci trebuie să ajungem la un punct în care oamenii să aibă demnitate spre sfârșitul vieții.

Foarte mulți oameni cu probleme neurodegenerative pierd această demnitate, își pierd memoria. Cred că bolile neurodegenerative sunt din anumite puncte de vedere mai grele decât cancerul pentru că dacă ai cancer poți să spui la revedere familiei, poți să vorbești cu ei, ești acolo, dar în foarte multe boli neurodegenerative pacienții sunt plecați de mult și sunt boli de lungă durată, de zeci de ani. Și asta pune o mare presiune pe sistemul economic.

După cum vezi, problemele economice sunt din ce în ce mai mari. Problema pensiilor, de exemplu, vedeți ce se întâmplă în Franța. Din moment ce trăim mai mult, va trebui să muncim mai mult sau va trebui să luăm aceste mașini, inteligența artificială și să le punem să lucreze mai mult pentru noi.

Pentru asta trebuie să rezolvăm anumite chestiuni etice și cred că oameni ca Elon Musk au foarte mare responsabilitate. Dacă eu mâine am trei roboți care fac treaba oamenilor, cum plătesc oamenii care își pierd locurile de muncă, ei cum o să trăiască?

Probabil că vor fi implementate sisteme de beneficii sociale, statul va oferi probabil oricui își pierde jobul 1.000 de euro, să spunem. Însă trebuie să fim atenți pentru că o dezvoltare fără o etică profundă va crește diferențele în societate. Deja comparativ cu acum 20 de ani, diferența dintre bogați și săraci a crescut și mai mult. Acest lucru nu e benefic.

Așa că trebuie să înțelegem mai bine aceste tehnologii, ce înseamnă când le punem pe piață, cum se schimbă piața muncii, cum avem grijă de tinerii ca voi? Dacă voi sunteți deja angrenați într-o anumită carieră și cariera respectivă devine dintr-o dată neimportantă pentru că este un proces AI care poate face acest lucru mai bine, voi ce veți face?

Lumea se schimbă, n-o putem întoarce. Trebuie să fim pozitivi, eu sunt o persoană care vede paharul pe jumătate plin. Poate că acum 2.000 de ani cineva avea un papirus și când a venit cineva cu o carte, el a respins noutatea.

Lumea se schimbă, trebuie să ne adaptăm, dar și să înțelegem cum ne adaptăm.

„Dacă într-o zi vezi un copac care e pixelat, poți să demonstrezi că trăiești în realitatea virtuală”

Creierul tinde să umple goluri în percepția noastră. În cazul vederii, petele de pe retină sunt umplute cu imagine, dacă cineva își pierde o mână, încă o mai simte. Cât din percepția noastră asupra realității este chiar realitatea?

- Reprezentarea fizică a organismului în creier este făcută sub forma unui om. În momentul în care îți pierzi o mână, rămâi cu reprezentarea în creier a acestei mâini, ea nu dispare. Atunci când acei neuroni rămân fără funcție - este un lanț neuronal de la creier până la mână – neuronii care sunt mai sus în acest lanț neuronal încearcă să facă alte conexiuni și uneori aceste conexiuni se fac cu reprezentări în alte părți ale corpului și atunci apare această senzație de mână-fantomă.

Însă este probabil mai complicat de atât pentru că, așa cum spui, atunci când intrăm în realitatea virtuală, creierul este foarte plastic și folosește procesele optice ca și reprezentare.

Practic, cred că dacă ți-ai petrece toată viața în realitatea virtuală, ți-ai face în creier un homunculus (reprezentare a unei ființe umane) potrivit cu realitatea virtuală.

Avem foarte multe de învățat încă. Creierul are o capacitate infinită de a stoca memoria, însă noi încă nu știm cum se întâmplă asta în creier, sunt niște lucruri de bază pe care nu le înțelegem.

Dacă mergem mai departe cu raționamentul, putem să ne întrebăm: o să ajungem să trăim în realitatea virtuală sau suntem deja într-o realitate virtuală? Dacă vorbești din punct de vedere fizic, nu este imposibil ca deja lumea din jurul nostru să fie virtuală. Pare Matrix, dar asta este o posibilitate reală.

Singurul mod prin care poți demonstra că nu suntem în realitate virtuală este să găsești un bug („gândac”, în traducere, cu sensul de eroare de software). Dacă într-o zi vezi un copac care e pixelat, poți să demonstrezi că trăiești în realitatea virtuală.

„Eu sunt agnostic. Asta înseamnă că nu cred că ceva este imposibil”

Legat de realitatea în sine, corpul poate crea propriile imagini, cum sunt visele, care sunt de o realitate nediferențiată aproape de cea existentă. S-a vorbit la un moment dat că realitatea aceasta nu e reală, ci că noi am murit deja și trăim în generarea unei conștiințe pe moarte și că timpul este irelevant.

- Când faci cercetare, lucrezi cu date și ca să lucrezi cu date, trebuie să ai procese prin care să măsori aceste lucruri. Eu sunt agnostic. Asta înseamnă că nu cred că ceva este imposibil, cred că trebuie să folosim date ca să ajungem la aceste lucruri și sunt sigur că foarte multe din procesele informaționale de cercetare pe care le folosim sunt eronate.

Nu cred că există ceva imposibil, cred că trebuie să facem o distincție între ipoteze fără substanțiere în realitate și ipoteze care sunt wishful thinking, adică despre care ne-ar plăcea să fie așa.

În ceea ce privește conștiința care are de-a face cu visele, am putea spune că visul este o realitate virtuală. Însă nu înțelegem foarte bine ce este conștiința, nu înțelegem bine ce înseamnă visele.

De exemplu, o reprezentare a viselor ar fi dacă ai merge și ai filma ceva cu o cameră, și apoi le-ai stoca, ai da înapoi și și te-ai uita la imagini. Parte din procesul de stocare a memoriei de scurtă durată poate fi conectat cu visele. Pot să extrapolez și să spun asta, dar nu am date care să spună că este așa. Există însă teorii.

„La fel cum internetul a schimbat piața muncii, și inteligența artificială va schimba piața muncii”

- Credeți că în viitorul puțin mai îndepărtat se vor înlocui normele de a accesa realitatea virtuală sau realitatea augmentată?

- Realitatea virtuală este deja aici și este foarte interesantă. Nu știu câți dintre voi ați folosit un dispozitiv de realitate virtuală. Băiatul meu are unul și l-am folosit. Creierul este foarte plastic și dacă intri în realitatea virtuală și ai un video în care sari în gol și ție ți-e frică de înălțime, tu simți această frică.

Aceste lucruri vor crește tot mai mult, dispozitivele vor fi mai bune și în 5-10 ani întâlnirea asta poate avea loc la nivel virtual, în care toți ne conectăm la un astfel de dispozitiv și stăm în aceeași cameră virtuală.

Trebuie ca voi să vă gândiți cum viitorul va fi modificat de realitatea virtuală, la fel cum internetul a schimbat piața muncii, și inteligența artificială va schimba piața muncii.

Cred că în următorii 10 ani o să avem foarte puțini avocați, în următorii cinci ani, n-o să mai avem anatomopatologi. Când ai o leziune canceroasă, iei o biopsie și un anatomopatolog se uită la microscop și spune dacă e benignă sau malignă. Aici la cinci metri de noi, la Astra Zeneca, deja avem un program virtuală care face treaba asta mai bine decât orice anatomopatolog persoană.

- Poate intra cineva în creierul nostru și să ne controleze?

- Ca să poți spune că poți să „hack the brain” (să intri în creier și să-l controlezi), trebuie să intri în procesorul și în sistemul de operare al creierului și el este foarte diferit de sistemele de operare pe care le folosește un computer. Dacă facem un calcul probabilistic la nivelul de informație pe care o putem stoca, creierul uman este mult mai puternic. Cred că acum nu înțelegem destul și ne trebuie computere cuantice ca să ajungem la acest nivel de înțelegere.

Dar dacă ajungem la nivelul la care putem să „hack” creierul, vine și cealaltă întrebare: dacă poți să modifici anumite părți ale creierului, asta înseamnă că poți să copiezi toată informația și s-o pui într-un robot? Dar fizica cuantică spune că anumite procese cuantice nu pot exista în aceeași realitate și atunci și aici sunt anumite probleme conceptuale de fizică care nu funcționează încă.

Despre creierul lui Messi

Oamenii care studiază foarte mult la tinerețe ajung la bătrânețe să aibă anumite probleme mentale, de comportament. De ce se întâmplă asta?

- Nu știu dacă sunt date în privința asta, dar nu cred că dacă studiezi foarte mult ai probleme la bătrânețe. Cred că, din contră dacă studiezi foarte mult de fapt ești protejat de problemele de la bătrânețe. Există un caz pe care îl poți căuta pe internet, un șahist care a fost master în șah și care a trăit cu Alzheimer fără ca niciun proces cognitiv să-i fie afectat, iar când a murit și-a donat creierul cercetării și avea jumătate din creier pierdut, însă el nu a avut niciodată procese cognitive afectate cum se întâmplă în Alzheimer.

Deci cu cât înveți mai mult, cu atât ai creierul mai activ. În creier există un proces care se numește potențiere pe termen lung și care spune că învățarea se face prin exerciții. Cu cât repeți un proces mai mult, cu atât această potențiere este mai puternică. Prin potențierea pe termen lung formezi sinapse noi.

Am un exemplu din fotbal. Dacă te uiți la Messi, el s-a născut cu o capabilitate neuronală foarte ridicată, ceea ce numim noi talent și pentru a-și menține acest talent a trebuit să se antreneze continuu și cred că unul dintre motivele pentru care Messi are foarte mare succes este faptul că el a înțeles că antrenamentul este foarte important și are și o viață echilibrată.

Poți să te naști cu talent și să muncești foarte mult sau poți să fii ca Cristian Ronaldo, să muncești ca să ajungi cam la același nivel, însă munca și învățarea nu pot fi decât pozitive.

Nu există un exemplu în care învățarea a dus la ceva negativ, cred că ignoranța este mult mai rea.