Kognitywna biotechnologia: szanse i kwestie wymagające namysłu dla NATO

Sojusz stoi przed całym wachlarzem znaczących szans w obrębie rodzących się, przełomowych technologii. Obszar kognitywnej biotechnologii (CBT) wyrasta na dominującą dziedzinę, z szeroko zakrojonymi konsekwencjami dla ekonomicznej i militarnej konkurencyjności członków Sojuszu. Jak przedstawiono na przykładzie sztucznej inteligencji, postępy w tym obszarze będą wymagać zarówno dynamicznego wdrażania nowych technologii, jak i skupienia się na odpowiedzialnym zarządzaniu tymi technologiami.

Kognitywna biotechnologia (CBT) oznacza technologię zdolną do wzmacniania i udoskonalania ludzkiego rozumowania, odczuwania, koordynacji oraz oddziaływania na środowisko fizyczne i społeczne. Dzięki zastosowaniu CBT nasza wydajność – w normalnych warunkach zamknięta w ograniczeniach wynikających z ludzkiej fizjologii – teraz może być przedłużona i rozszerzona za pomocą środków biofizycznych, biochemicznych i będących owocem bioinżynierii.

Wspomniana dziedzina znajduje się w początkowej fazie rozwoju, ale jej konsekwencje są olbrzymie. Na przykład, w minionej dekadzie naukowcom udało się precyzyjnie scalić sygnały mózgowe z interfejsami maszynowymi i stworzyć protezy sterowane za pomocą umysłu. Niedawno sprawili, że ten przepływ danych odbywa się w obu kierunkach i stworzyli protezy, które obecnie potrafią odbierać sygnały zmysłowe i przesyłać te odczucia z powrotem do mózgu.

Jeżeli ludzie potrafią aktywować (to znaczy wprawiać w ruch lub zmuszać do działania) maszyny, a te maszyny potrafią z kolei aktywować ludzi, przekroczyliśmy granice naszej własnej fizjologii. Co więcej, jeżeli te maszyny są mobilne i mogą współdziałać z naszymi umysłami na odległość, zwiększyliśmy pole manewrowania przekraczając nasze fizyczne ograniczenia.

Z drugiej strony, nasza wewnętrzna świadomość nie jest już zupełnie swobodna – podczas gdy pojawiające się interfejsy mózgowo-komputerowe (BCI) pozwalają nam szkolić komputery i nimi sterować, komputery w coraz większym stopniu są zdolne do zaglądania do naszych umysłów oraz do uczenia i wzmacniania nas samych. Lub, mówiąc innymi słowami, podczas gdy my od pewnego czasu pracujemy nad tym, żeby udoskonalać i wzmacniać nasze urządzenia, obecnie zdajemy sobie sprawę z tego, że nasze urządzenia mogą wzmacniać, udoskonalać i – być może – kontrolować nas.

Rozważając powszechne zastosowania kognitywnej biotechnologii warto rozróżnić trzy szerokie obszary jej użyteczności nazywane „trzema R” – rewalidacja (recover), rozbudowa (raise) i wymiana (replace).

Rozróżnienia te mogą okazać się pomocne do ustalania priorytetów w zakresie dalszych badań, inwestycji i rozwoju technologicznego, a także wprowadzenia do działania operacyjnego. Mogą one także pomóc w określaniu zasad odpowiedzialnego użytkowania, ponieważ wspomniane trzy kategorie różnią się poziomem technicznego ryzyka i etycznych wątpliwości.

Kognitywne biotechnologie obecnie koncentrują się na trzech głównych obszarach badawczych: biofizycznym, biochemicznym i behawioralnym. Trudno jest przewidzieć dalszy kierunek rozwoju tych technologii - zwłaszcza, że wiele z nich dopiero się rodzi. Jednak mają one potencjał, by znacząco zakłócić aktualne założenia dotyczące ewolucji cywilnego społeczeństwa, gospodarki i kwestii wojskowych. Jest zatem w interesie Sojuszu, aby ściśle monitorować powstawanie tych technologii i zastosowań, które najprawdopodobniej wpłyną na bieżące konstrukty myślowe i doktryny obronne, albo je zakłócą. Co więcej, ważne będzie, aby kierować wczesne inwestycje do tych obszarów, które są szczególnie obiecujące dla Sojuszu, albo do tych, które z największym prawdopodobieństwem wpłyną na jego konkurencyjność.

Postępy w dziedzinie biofizyki koncentrują się na interfejsach mózgowo-komputerowych (BCI), które mogą być bezpośrednio wszczepiane do organizmu ludzkiego, albo mogą działać za pomocą przezczaszkowej stymulacji prądem stałym (tDCS). tDCS jest techniką neuromodulacji z użyciem niezmiennego prądu stałego dostarczanego do głowy przez elektrody, które można nosić na sobie lub usuwać wedle życzenia. Chociaż interfejsy BCI zostały pierwotnie stworzone dla potrzeb technologii asystujących (takich jak protezy rąk i wózki inwalidzkie sterowane umysłem) najnowsze osiągnięcia w zakresie dwukierunkowości pozwoliły na wzmocnienie odbierania bodźców zmysłowych, na przykład w postaci bionicznego oka lub innych technik wzmacniania świadomości sytuacyjnej. Dalsze zastosowania tych technologii mogłyby prowadzić do mentalnego sterowania systemami pojazdów lotniczych i naziemnych, dronów lub pocisków naprowadzanych umysłem, albo do mechanizacji żołnierzy za pomocą egzoszkieletów i zaawansowanych czujników.

Jednocześnie okazało się, że aplikacje tDCS regulują sam ludzki umysł, wpływając na funkcje wykonawcze mózgu, mechanizmy uczenia się, pamięć, przetwarzanie lingwistyczne, postrzeganie zmysłowe i funkcje motoryczne. Obecne prace z wykorzystaniem technologii tDCS koncentrują się na wychodzeniu z zespołu stresu pourazowego oraz na leczeniu dolegliwości psychicznych, takich jak zaburzenia obsesyjno-kompulsywne. Jednak technologia ta pozwala również na podnoszenie zdolności kognitywnych i fizycznych żołnierzy - może im umożliwić łatwiejszą i szybszą analizę scenariuszy, zachowywanie i przywoływanie wspomnień z większą wyrazistością oraz modulowanie odczucia bólu. Może także umożliwić im poprawę samodzielnej ochrony psychologicznej oraz szybsze i trwałe rozwijanie pamięci mięśniowej oraz zdolności motorycznych. Inny kontrowersyjny aspekt tDCS polega na tym, że technologia ta potencjalnie umożliwia zajrzenie do umysłu użytkownika, wyświetlenie i odtworzenie przeszłych wspomnień, a nawet wszczepienie syntetycznych wspomnień i obrazów do mózgu.

Badania w dziedzinie biochemii skupiły się na wspomaganiu fizjologii ludzkiej i funkcji poznawczych za pomocą leków, modyfikacji genetycznych i pochodnych biologicznych. Kombinacje związków nootropowych, zarówno naturalnych, jak i syntetycznych, okazały się pomocne w przywracaniu równowagi i optymalizacji poziomu związków neurochemicznych w celu poprawy funkcjonowania i wydajności mózgu oraz systemu nerwowego. Mają one potencjał w zakresie poprawy czujności umysłowej i uwagi, skracają czas reakcji, wzmacniają wytrzymałość i odporność psychiczną, zmniejszają stany lękowe oraz poprawiają dynamikę grupową i koordynację. Aspekt rehabilitacyjny dotyczy leczenia depresji, PTSD, utraty pamięci i demencji.

Badania behawioralne koncentrują się na modyfikacji i poprawie funkcji kognitywnych i motorycznych dzięki zastosowaniu samouczących się algorytmów, rzeczywistości wirtualnej i metod biologicznego sprzężenia zwrotnego (biofeedback). Środowiska rzeczywistości wirtualnej wykazały już swoją użyteczność w szkoleniu pilotów, załóg czołgów i piechoty. Bystrość umysłu może być wzmocniona z wykorzystaniem algorytmów szkoleniowych i gamifikacyjnych. Zachowanie i osobiste nawyki można zmieniać poprzez zastosowanie metod uczenia się ze wzmocnieniem (reinforced learning – jeden z działów uczenia maszynowego). Zastosowania koncentrują się zarówno na udoskonalaniu, jak i na odzyskiwaniu sprawności, dzięki najnowszym osiągnięciom w dziedzinie leczenia PTSD i zaburzeń behawioralnych.

Integracja odbieranych w czasie rzeczywistym kognitywnych i fizjologicznych danych użytkownika (np. pomiarów uważności, pulsu serca itp.) otwiera nowe perspektywy w zakresie poprawy sprawności fizycznej i umysłowej. Sygnały motywacyjne mogą być zwracane do użytkownika w zależności od jego aktualnego stanu fizjologicznego i mentalnego z wykorzystaniem algorytmów wypracowanych w trakcie uczenia maszynowego. Przyszłość trenera osobistego w postaci inteligentnej opaski FitBit, która motywuje cię i prowadzi do doskonałej formy może być nieodległą przyszłością. Agregacja zanonimizowanych danych dotyczących indywidualnych wyników funkcjonowania w wielkie zbiory danych mogłaby dalej udoskonalić algorytmy. W rezultacie może powstać opaska FitBit, która zna ciebie lepiej niż ty znasz sam siebie.

Jest kilka kwestii etycznych wymagających namysłu związanych z kognitywną biotechnologią (CBT), które w swojej złożoności nawet wykraczają poza sztuczną inteligencję. Pierwsza kwestia dotyczy osobistej sprawczości. Jeżeli CBT może motywować, umożliwiać, a nawet kontrolować ludzki proces podejmowania decyzji i działania, gdzie kończy się indywidualna odpowiedzialność? Czy żołnierze są odpowiedzialni za swoje działania, gdy znajdują się pod wpływem zaawansowanej biotechnologii kognitywnej i na jakich warunkach?

W związku z tym, jak Sojusz może zapewnić, że jest wystarczające przyzwolenie na użytkowanie CBT przez osoby, którym powierzono użytkowanie tej technologii? Technologie te mogą być inwazyjne, zarówno fizjologicznie, jak i mentalnie i potencjalnie mogą szkodzić, zwłaszcza dlatego, że nie w pełni rozumiemy ich niezamierzone skutki kognitywne i biologiczne.

Poza tym, poważne kwestie dotyczące prywatności pojawią się, gdy technologie te będą mogły wkraczać do naszych umysłów i oglądać nasze najbardziej prywatne myśli i wspomnienia. Jakie są granice takich penetracji? Jakie są zabezpieczania danych fizjologicznych i kognitywnych oraz kto może je przechowywać i zarządzać ich dystrybucją lub powodować ich usunięcie? Bardziej ogólnie, jakie zabezpieczenia będziemy mieli przed potencjalną kontrolą umysłu, wymazaniem pamięci i przeprogramowaniem?

Sukces Sojuszu w dziedzinie CBT będzie zależał od dobrze skonstruowanych zasad i praktyk uwzględniających wspomniane zastrzeżenia etyczne, ponieważ przyjmowanie i integrowanie tych technologii będzie zależne od zgody i akceptacji rządów państw członkowskich Sojuszu i ogółu ich społeczeństw. Tak jak w przypadku sztucznej inteligencji, rządy państw natowskich będą musiały wypracować zasady odpowiedzialnego użytkowania, z uwzględnieniem takich kwestii, jak prywatność, przyzwolenie, działanie w granicach prawa oraz odpowiedzialność i sterowność.

** Jest to trzeci artykuł z miniserii na temat innowacji, która koncentruje się na technologiach, których wdrożenie rozważają członkowie Sojuszu oraz szansach jakie przyniosą one dla obronności i bezpieczeństwa NATO. Poprzednie artykuły**: