Kako MIT omogoča manipulacijo sanj v slogu Inception

"Če bi vam zdaj rekel, da pomislite na mačko, ki stoji na glavi na vrhu nogometne žoge, boste pomislili na to," je rekel Adam Haar Horowitz. »To je ista ideja, le da ste v stanju napol spanja [izkazalo, da] ste zelo sugestibilni in so vaše misli zelo vizualne. Če osebi v tistem trenutku nekaj rečete, je zelo verjetno, da bo to stvar vizualizirala v spanju, torej sanjala o tem.«

Haar Horowitz, 27, je eden od članov Dream Laba, zelo eksperimentalnega laboratorija znotraj laboratorija v laboratoriju Massachusetts Institute of Technology, ki je pod skupino Fluid Interfaces profesorice Pattie Maes na MIT svetovno znani Media Lab. Medijski laboratorij je že leta dom nekaterih najbolj neortodoksnih in inventivnih projektov v tehnologiji, je zložljiv avtomobil, ki lahko parkira le na tretjino prostora običajnega avtomobila ali sistem računalniškega vida, ki lahko

povej ti, da je urbano območje varno. O nekaterih od teh idej se nikoli več ne sliši; drugi postanejo krmilnik v obliki kitare Guitar Hero ali Programski jezik Scratch uporablja na stotine milijonov otrok po vsem svetu. (Da, oba sta prišla iz Media Laba.)

Toda kljub omejitvam Media Laba, ki premikajo meje, je delo Dream Laba vznemirljivo neobičajno. Kaj vodja projekta Haar Horowitz in ekipa kolegov - vključno z raziskovalci Ishaan Grover, Pedro Reynolds-Cuéllar, Tomaž Vega, Oscar Rosello, Eyal Perry, Matej Ha, Christina Chen, Abhi Jain, in Kathleen Esfahany — have built je nosljiva naprava, zasnovana tako, da vdre v vaše sanje. In upajo, da jih bodo pomagali spremeniti na bolje.

"Do zdaj so bile raziskave spanja omejene na laboratorije z zajetno opremo," je dejal Eyal Perry, ki je pomagal zgraditi spremljajočo aplikacijo za iOS za t.i. Projekt Dormio, je povedal za Digital Trends. »Nedavni razvoj stroškov in razpoložljivosti biosenzorjev ter porast strojnega učenja algoritmov za analizo podatkovnih tokov, odpira novo dobo, kjer se študije spanja izvajajo tam, kjer ljudje dejansko spijo: njihove domove. Naši možgani so še vedno najbolj fascinanten kos tehnologije, ki ga imamo, in projekti, kot je [ta], lahko vsakomur omogočijo, da izkoristi ogromen potencial, ki se skriva v njih.«

Začetek, vendar je resničen (no, nekako)

Takole na kratko deluje Dormio: uporabnik nosi napravo v rokavicah, ki je nekoliko podobna tistim starim Nintendo Power rokavice iz osemdesetih let prejšnjega stoletja, ki zbira biosignale, ki spremljajo spremembe v fazah spanja. Ti signali se spremljajo prek roke z uporabo podatkov, povezanih z mišičnim tonusom prstov, srčnim utripom in prevodnostjo kože uporabnika.

Čeprav se tega morda ne zavedamo, so vse to stvari, ki se spremenijo, ko človek spi. Ko se zdi, da biosignali signalizirajo konec prehodnega stanja spanja, naprava sproži zvok iztočnico, ki jo je treba predvajati, uporabnika rahlo prebudi, vendar ne dovolj, da bi ga sunilo nazaj v stanje polnosti budnost. Ta zvočni znak je, če ga primerjamo z Film Chrisa Nolana takšno delo takoj prikliče v mislih, "Začetek protokol." V sanje vstopijo kot nova vsebina, ki omogoča spreminjanje poteka človekovih sanj. Sistem se nato umiri, dokler se ne pojavijo biosignali, ki signalizirajo nov prehod v globlji spanec. Izperite in ponovite.

Neverjetna stvar - in resnično pomembna stvar - je, da deluje. Kot, no. Kot poudarja Haar Horowitz, nekaj od tega ne bi smelo biti tako presenetljivo. Raziskovalci že nekaj časa vedo, da je mogoče posaditi miselna semena, ki lahko narekujejo vsebino naših sanj - kot na primer predlaganje ideje o mački, ki dela stojo na rokah na nogometni žogi. Toda način, kako so se tega lotili, je bil pogosto frustrirajoče nenatančen.

"Ljudje že tako dolgo poskušajo nadzorovati sanje," je za Digital Trends povedal Haar Horowitz. »V nevroznanstvenih laboratorijih so bili številni poskusi inkubacije sanj, ki pa preprosto niso delovali tako dobro. Po mojem mnenju zato, ker bi [udeležencem] rekli: 'V redu, želim, da sanjate o zmajih ali da si izmislite rešitev za to algebrska težava', nato pa bi jih poslali spat nekaj ur pozneje, ure po tem pa bi jih zbudili in jih vprašali, kaj imajo sanjal.”

To je pomanjkljivo, je dejal, ker obstaja toliko priložnosti za pozabljivost ali vmesne misli, ki se pojavijo v času med poukom in spanjem. Zamisel Haarja Horowitza je bila počakati, da so ljudje nevrokemično v stanju spanja, in nato na tej točki "zdrsniti v sanje". "Samo vse to počnem veliko bolj zgoščeno," je dejal.

V raziskavi, v kateri je sodelovalo 50 ljudi, ki postala teza Haarja Horowitza, je bil Dormio uporabljen za inkubacijo sanj, povezanih z drevesom, pri preiskovancih, ki so dremežali. Drugi so spali brez inkubacije ali ostali budni. Nato so bili udeleženci preizkušeni na vrsti preizkusov ustvarjalnosti na temo dreves, kot je hitro razmišljanje o kreativni uporabi lesa. Rezultati kažejo, da lahko Dormio pomaga usmerjati sanje in povečati budno ustvarjalnost, saj udeleženci, ki ki so prejeli spalno inkubacijo od Dormia, so občutno pogosteje imeli sanje, povezane z drevesi, kot drugi pragovi. Prav tako so bili boljši pri testih ustvarjalnosti kot druge študijske skupine.

Preveč čudno, preveč puhasto

Ko gre za tehnologijo, pogosto razmišljamo o konvergenci kot o mešanju nekoč nepovezanih izdelkov ali orodij. iPhone, kot je Steve Jobs slavno povedal svetu ob njegovi predstavitvi leta 2007, je bil telefon, iPod z vmesnikom na dotik in prenosna internetna komunikacijska naprava. Toda to je le eden od načinov tehnološke konvergence.

Verjetno bolj razburljiv del in morda tisti, ki vodi do prejšnjega rezultata, je združevanje raziskovalcev iz različnih disciplin. Umetno inteligenco je na primer vodila vrsta preiskovalcev z zelo različnimi interesi. Nekateri so bili psihologi, ki jih je zanimalo razumevanje delovanja človeških možganov z obratnim inženiringom. Drugi so bili inženirji, ki so upali narediti bolj vsestranske računalnike.

Delo, kot je tisto, ki ga izvaja Dream Lab MIT, prikazuje še eno od teh čudovitih konvergenc. Sanje so za mnoge raziskovalce nekoliko zastrašujoče - preveč asociativne, divergentne in metaforične. Haar Horowitz je rekel, da so lahko "malo preveč čudni, malo preveč puhasti, malo preveč osebni." So kot da bi poskušali razpravljati o duši z znanstvenikom, ki se osredotoča izključno na možgane.

»Če petim različnim ljudem v spanju uvedete iste dražljaje rdeče utripajoče luči, bo za eno osebo gasilski avto, s katerim sta odraščala, za drugo osebo pa bodo to rdeče oči na volku, ki sta ga videla neke noči,« je rekel. "Vedno se materializira kot zgodba in moraš presejati zgodbe, da najdeš stimulans."

Zaradi njegove multidisciplinarne narave imajo tisti, ki uspevajo v Dream Labu, interese, ki se ne usmerjajo čisto v eno smer, pa naj bodo to nevroznanstveniki, inženirji ali karkoli drugega. Morda so preveč inženirji, da bi bili čisti nevroznanstveniki, in jih preveč zanimajo ezoterične stvari, da bi bili čisti inženirji.

Haar Horowitz, čigar družina šteje dramatike in možganske znanstvenike, pooseblja to ločnico. Navdušuje ga znanost, a z enakim veseljem govori o freudovskih interpretacijah sanj. Vsekakor se nikoli ni bal raziskovati bolj alternativnih poti v življenju. Ko smo za ta članek govorili z njim prek Skypa, je bil v karanteni v občini v okrožju Mendocino v Kaliforniji. ("Vljudno me pokliči kadar koli jutri," je zapisal v enem elektronskem sporočilu. "Samo pomagam pleskati prijateljičino hišo in striči njene ovce.")

To edinstveno zbliževanje vplivov je svet, iz katerega prihajajo projekti Dormio - in zakaj bi lahko pomagalo spremeniti delo v vseh disciplinah, ki se jih dotika. »Navdihujejo me te povezave, ki so se zgodile in se še lahko zgodijo med nečim, kot je duhovna kontrakultura in nekaj podobnega nekakšni robustni, punky tehnologiji, ki pravi: 'Meni je všeč čudne stvari. Zgrabil ga bom, ga naredil uporabnega in dal v svet,« je dejal Haar Horowitz.

Skrivnostni biološki stroji

»Možgani so čudovit, zapleten in skrivnosten biološki stroj,« je dejal Tomás Vega, raziskovalec, je delal na projektu, zdaj vodi startup, ki izdeluje nevidne vmesnike za prostoročno telefoniranje človek-računalnik interakcija. »Več ko izvemo o tem, kako deluje, bolje razumemo njegov potencial. To znanje nam lahko omogoči, da razvijemo vmesnike za vdiranje v samega sebe in razširitev naših sposobnosti preko tistega, kar smo mislili, da je mogoče. Postati boljši.”

Vega je bil, tako kot Haar Horowitz, prej v skupini Fluid Interfaces Group v Media Labu. Haar mu je povedal za idejo in Vega se je začela zanimati. Za nalogo v razredu "Kako narediti (skoraj) vse" je Vega izdelala prvo napravo Dormio; oblikovanje, rezkanje, spajkanje in programiranje prve verzije v enem tednu. Nastali prototip bi lahko zaznaval srčni utrip, elektrodermalno aktivnost in upogibanje roke, preden bi te podatke prenesel prek Bluetootha v aplikacijo, ki jo je prav tako izdelal. Ta spletna aplikacija je prikazovala podatke iz Dormia v realnem času. Imenoval jo je OpenSleep, platforma za hekanje in raziskovanje spanja.

Vega ugotavlja, da so izumitelji nove tehnologije le redko najboljši sodniki, ko gre za to, kako jo je mogoče uporabiti. Pogosto imajo tudi omejen nadzor nad tem, kako se bo na koncu uporabilo. Vendar verjame, da bi ga lahko uporabili za izboljšanje življenja ljudi.

To bi lahko pomagalo pri izvajanju terapije nočnih mor, zaradi česar bi lahko postalo dragoceno orodje za boj proti uničujočim učinkom PTSM. S pomočjo uporabnikom pri ponovni oceni travmatičnih izkušenj bi Dormio lahko pomagal pri zdravljenju ljudi. Poleg tega bi lahko bil koristen za povečanje konsolidacije spomina za pospešeno učenje. Ali pomagati ljudem pri boljšem »videnju« sebe skozi tisto, kar Haar Horowitz imenuje »introspektivna okna«. Kot je pokazala njegova teza, bi to lahko tudi pomagalo narediti ljudi bolj ustvarjalne; usmerjanje sanj na način, ki daje hiper-kreativna stanja spanja za ustvarjanje idej. Ali pa, hudiča, lahko vas samo spodbudi, da podoživite posebej prijetne sanje zaradi optimizacije pomirjujočega razpoloženja.

Vse to so do neke mere načini, na katere raziskovalci že uporabljajo orodje Dormio, ki ga je izdelal Dream Lab. Morda je primerno, tako kot abstraktne podobe v sanjah, način uporabe te tehnologije je najbolje prepustiti razlagi.

Toda Vega je dejal, da je treba narediti več. "Mislim, da se moramo z največjim izzivom šele soočiti," je dejal. "Ne razumemo popolnoma dolgoročnih posledic poseganja v naš naravni cikel spanja na te načine... morali bi biti previdni."

Sanje, ki jih lahko zgradite za 40 $

Ne glede na obliko ali primer uporabe, ki ga končno sprejme Dormio, ni dvoma, da je spanje – in še posebej sanjanje – močna stvar. Ima veliko večji vpliv na naš budni jaz, kot si lahko predstavljamo. Čez dan rešujemo osnovne probleme, da ostanemo živi. Toda ponoči se naši možgani res lotijo ​​dela. Takrat smo maksimalno izkoristili naše hipokampalno skladišče, del možganov, ki se ukvarja s kratkoročnim spominom. Nato je na možganih, da razvrstijo prejšnji dan, izberejo, kaj je najpomembnejše, in to kratkoročno shranjevanje pretvorijo v dolgoročni spomin. Takrat najlažje narišemo asociacije, ki nam pomagajo pri učenju in oblikovanju idej. Pomembno je, da smo najbolj dovzetni za spremembe.

»Spanje je ta naraven in organski način, da vsi vstopimo v stanja, ki so nizka anksioznost, zelo fluidna ali zelo asociativna, kjer lahko dostopa do spominov, ki nam čez dan niso dostopni, in rešuje težave, ki jih čez dan nismo mogli rešiti,« Haar Horowitz rekel. »V spanju vstopiš v ta različna možganska stanja. Lahko vidite sebe in razmišljate na načine, na katere ne bi mogli razmišljati, ko ste budni.«

Dormio ne bo prišel na Kickstarter v vaši bližini. Prav tako ne bo postala paradna naprava novega proizvajalca naprav s Haarjem Horowitzom kot izvršnim direktorjem. "Nočem biti poslovnež," je rekel. "Poskušam najti način, da bi bil dostopen ljudem, ki ne vedo ničesar o tehnologiji in mi ne želijo plačati denarja," je dejal Haar. Vendar neomajno verjame v manto MIT Media Lab, ki ni nujno komercializacija, ampak uvajanje. "[Hočeš] to stvar spraviti ven," je rekel. "Vendar ga lahko izvlečeš."

Če želite zgraditi svoj Dormio, lahko z dovoljenjem ta odprtokodna navodila, oblikovanje vezja in potrebno programska oprema za sledenje biosignalu na Githubu. V prihodnosti ga ekipa želi narediti še širše dostopnega - in celo cenejšega od trenutnih približno 40 USD stroškov gradnje. (Lahko tudi prijavite se za sodelovanje v prihodnjih poskusih.)

»Tretjino svojega življenja preživimo v spanju in sanjah, a mnogi od nas pozabijo, kaj se nam je zgodilo misli ob prebujanju,« je za Digital povedala Christina Chen, druga raziskovalka, ki je delala na projektu Trendi. »Dati ljudem možnost, da se povežejo sami s seboj, tudi ko spijo, da so ustvarjalni s pozivi, da se zabavajo ali poučujejo oz. presenečeni nad rezultati in priložnostjo, da sanje vzamejo s seboj v svoje budno življenje – to morda ne bo preobrazbeno v času, ki pretresa zemljo. način. Toda [to] še vedno lahko spremeni življenja ljudi in njihov odnos do spanja in sanj na bolje.«

Priporočila urednikov

• Grmičevje z zaznavanjem gibanja in robo-Venerine muholovke: v svetu Cyborg Botany