Att knacka på hjärnvågor kommer våra hjärnor snart att hackas?

Det är 2035. När du går ut på jobbet, är du säker på att få tag i din BSH - Brainsäkerhetshatt - innan du går hem till jobbet. Hatten har blivit en del av den kulturella bilden av någon som arbetar i ett fält med känslig, proprietär information. eftersom det skyddar din hjärna mot hjärnhackare.

Låter det som öppningsplatsen för en dystopisk science fiction roman? Tja, med tanke på den senaste utvecklingen i brainwave-sensingsteknologier, är tanken på en framtid där en persons hjärna kan hackas en värdig att tänka på.

Varför? Eftersom konceptet av “avkännande” hjärnvågor blir snabbt en vanlig aktivitet i det moderna samhället. EEG-tekniken har funnits i flera år, men vad är karaktären av den här hjärnaktiviteten och den elektriska signaturen i hårbotten som den producerar?

Om metallelektroder kan upptäcka dem, varför kunde inte heller en fjärransluten enhet? Vad kan de här signalerna berätta för någon om vad du gör, tänker eller vad dina intentioner är? I den här artikeln pratar vi med en styrelsecertifierad neurolog, en informationssystemexpert och en tidigare neurovetenskaplig CIA, för att bättre förstå om det kan finnas ett framtida hot där hackare kan försöka fjärrera en dag “hacka” in i din hjärna.

Jag kommer att förstöra tomten för dig - den är möjligt för någon att hacka din hjärna, och om du gör det till intervjun mot slutet av den här artikeln kommer du att se varför.

Styra saker med din hjärna

Populariteten att faktiskt använda hjärnvågor för en praktisk person slog verkligen på det vanliga när leksakstillverkare började dra nytta av tekniken. Ett perfekt exempel på denna teknik var den hjärnstyrda helikoptern kallad “Bana” producerad av ett företag som heter “Puzzlebot”.

När du tittar på någon kontroll kan leksaken ge utseendet att personen är avsiktligt “kontrollerande” hantverket med deras sinne är verkligheten att leksakstillverkare helt enkelt använder sig av nivåerna av befintliga hjärnvågor för att känna av hur svårt någon koncentrerar sig. Pusselchefen Steve Castellotti förklarade detta koncept till Huffington Post i 2013.

... .om du gör mattehemläxa eller översätter till ett främmande språk eller någon form av stadigt och hållbart tänkande, finns det en rytm som någon som slår på en trumma. Vi kan välja upp den elektriska signalen och använda den för att flyga helikoptern.

Det betyder med andra ord det inte spelar någon roll Vad du tänker bara att dina tankar är mycket fokuserade på en central sak.

Naturligtvis, under hela samma tidsperiod, särskilt under 2012 och 2013, innebär detta hela konceptet att använda förhöjda hjärnvågor “fokuserad tanke” att kontrollera leksaker slår massmarknaden. Under denna tid inkluderade några exempel på leksaker som kom ut:

• Star Wars Science Force Trainer eller den Mindflex samling av leksaker - som båda låter dig styra rörelsen av en liten, lätt boll.
• Neural Impulse Actuator utvecklad av OCZ Technology, gav Windows PC-spelutvecklare en “hjärn-dator gränssnitt” att integrera hjärnvågor i datorprogram.
• Attityd, av NeuroSky, var ett EEG-headset som också tillåter utvecklare att utveckla programvara baserad på brainwave-ingångar.

NeuroSky, utvecklarna av MindSet, släppte också en uppsättning dumt utseende fuzzy cat ears som heter Necomimi som skulle röra sig som svar på bärarens “känslor” (du kan inte göra det här!)

Medan dessa leksaker är roliga nyhetsartiklar, är det säkert att underhålla barn (och kanske till och med vuxna) i timmar, vad är konsekvenserna för framtiden? Är dessa “hjärnvågor” användbart för mer än bara att avgöra om någon upplever “fokuserade” tänkte eller kan du lära dig mer om en persons tankar med sådana sensorer?

Sensing Psychology and Emotion

Enligt Dr. Decontee Jimmeh, en styrelsecertifierad neurolog vid Norwood Clinic of Brookwood Medical Center, kan den EEG-senserade elektriska aktiviteten faktiskt avslöja intressant information om en persons hjärna och deras personlighet. Men istället för helt enkelt “lyssnande” till en persons brainwave mönster, förklarar dr Jimmeh att du kan samla viktig information om en persons “neurobehavior” genom att observera brainwave-mönster som svar på specifika händelser.

På samma sätt som EEG är upptagna potentialer även inspelningar av hjärnans elektriska aktivitet. Emellertid produceras framkallade potentialer genom en stimulans (t ex visuell eller auditiv stimuli) istället för spontan inspelning erhållen genom EEG. [...] Dessa inspelningar, ännu mindre än EEG och framkallade potentiella vågformer, är tidslåsade vågformer efter en stimulans och dess motsvarande neurobehavioral respons.

Medan denna information inte kommer att berätta exakt vad en person tänker eller kommer de att avslöja specifika psykiska förhållanden. 6 Mind-Blowing TED-tal om psykologi och mänskligt beteende. 6 Mind-Blowing TED-tal om psykologi och mänsklig beteende. Den mänskliga hjärnan är komplex och förvirrande, vilket förklarar varför mänskligt beteende är så komplicerat och förvirrande. Människor har en tendens att agera på ett sätt när de känner något helt annat. Här är några ... Läs mer, de kan hjälpa dig att förutse hur de troligen skulle fungera som svar på vissa stimuli. Det kan ge dig en hel uppsättning “personlighetsdrag” Det skulle göra det möjligt för dig att förutsäga exakt hur en person troligen kommer att reagera på en viss situation - i huvudsak deras psykologiska “personlighet”.

... det finns anekdotiska bevis för att patienter med depression kan ha vissa tidsinställda inspelningar med lägre amplitud (dvs P300 vågform). Emotioner härrör från djupare, mer primitiva områden i hjärnan, som det limbiska systemet. Men de når våra medvetna genom cortexen. Därför kan tejpelektroder teoretiskt registrera vågformer relaterade till känslor.

För närvarande känner avkänning av dessa hjärnvågor elektroder med hudkontakt, men vad skulle krävas för att fjärrkontrollera dessa hjärnvågor?

Brain Hacking?

För att få en bättre uppfattning om tekniken bakom “hjärnvågorna-behandlingen” enheter, som leksaks tillverkare använder idag, satte vi oss ner med Dr. Adriane Randolph, en professor vid Kennesaw State University och grundaren och chef för universitetets BrainLab. På BrainLab har Randolph undersökt gränsen för hjärn-dator gränssnitt (BCI) och hur de kan användas för att hjälpa människor som är hemma-bundna, som människor med amyotrofisk lateralskleros (ALS).

Dr. Randophs BrainLab utvecklade nyligen ett BCI för Google Glass som tillåter användare att utlösa svep och välja händelser genom enbart tanke.

I detta 2011 TEDx-tal beskriver Randolph den mänskliga hjärnan som “ultimata fjärrkontrollen”.

Randolph förklarade att det redan finns en befintlig ansträngning som heter “neuro-marknadsföring” utforskas av företag som vill få en bättre känsla av konsumentersvar på produkter genom att använda neurologiska indikatorer, snarare än vad konsumenten faktiskt säger om produkten.

Det använder i grunden neuro-fysiologiska verktyg för att komma in i konsumentens sinne. Traditionellt lägger vi dig i en fokusgrupp och frågar dig en massa frågor, men det finns så många fördomar som kan komma in i det där din medvetna hjärna tar över och färgar dina svar. Vi kan dock komma till din tarmreaktion genom att övervaka dina hjärnvågor, övervaka dina ögon för att se var du tittar, titta på din puls och alla dessa andra vägar som våra kroppar ger oss iväg.

Dr Randolph förklarade att tekniken för forskningsteknik använder en “badmössa” ser apparater täckta med elektroder som rör hårbotten, alla matas tillbaka till a “bio-förstärkare” via en seriekabel.

Bioförstärkaren är det som ger forskare en tydligare version av de mycket låga amplitudsignalerna som hämtas från hårbotten. Dr Randolph beskrev hur forskare kan identifiera specifika handlingar eller beteenden genom att titta på vilken frekvens av hjärnvåg Program De Binaural Beats Of Your Brain Med Gnaural Program De Binaural Beats Of Your Brain Med Gnaural Varje musikfläkt vet att en bra melodi kan förändra ditt humör, men är det möjligt för ljud att faktiskt ändra dina hjärnvågor? Troende i binaural beats tror det. De hävdar dessa ljud när de lyssnade på ... Läs mer ändras när som helst.

Till exempel är signalen som rör rörelse, Mu [våg], cirka åtta till tretton hertz.

Enligt Randolph är en av de mest signifikanta problemen med att avkänna sådana lågamplitudsignaler från hårbotten att sensorerna är så känsliga att de också tar upp elektrisk aktivitet i rummet vid andra frekvenser, såsom 60 hertz-signalen kommer från din dataskärm eller eluttag i rummet. Den signalen måste filtreras ut av hårdvaran och mjukvaran som gör hjärnvågsanalysen.

Vissa människor går så långt som att bygga vad som kallas Faraday Cages [...], men vi arbetar med verkliga applikationer, och de flesta av oss går inte runt med en kopparbur ...

Gör Brainwaves ge användbar information?

Den större frågan är självklart huruvida det är möjligt för någon där ute - oavsett om det är en futuristisk brainwave-hacker Vilken datateknik och Internet kommer att se ut om 20 år [Yttrande] Vilken datateknik och Internet kommer att se ut i 20 År [Yttrande] Allt sedan Internet började på 1990-talet har den tekniska utvecklingen flyttat med svimlande fart. Under de kommande två decennierna kommer tekniken att expandera ännu mer i områden som är antingen spännande, läskiga ... Läs mer, eller någon myndighet som vill använda brainwave hacking som en ny form av övervakning - att faktiskt extrahera användbar information om en persons avsikter eller tankar, genom att känna av en persons hjärnvågor?

Många människor framför oss, mycket smartare än jag, har redan kartlagt områdena i hjärnan i samband med saker som rörelse, visuell uppmärksamhet, dom och liknande saker - men det är det första lagret. Det andra laget kommer från människor som i åratal har gjort signalbehandling, filtrering och olika algoritmer. [....] Om du vet var du ska se, behöver du inte nödvändigtvis skapa en av dessa saker [algoritmer] själv.

Emellertid förklarade Dr. Randolph också att det inte är så enkelt att utvinna den informationen utav någons hela brainwave-profil.

Forskare behöver fortfarande en “målinriktad” tillvägagångssätt för att skanna rätt områden i hjärnan för att få mer detaljerad information om vad som händer där.

Jag ska göra förberedande arbete där jag ska skanna hela hjärnan medan någon gör något som att titta på en video, då tittar jag på vilka områden som är “lyser upp” mest. Från det kan jag säga, “Åh, okej, det är de områden som är förknippade med språk, uppmärksamhet, kognitiv belastning eller rörelse, och försök sedan göra avkänning av vad deras tankeprocess är. Asterisken i detta är, det är allt korrelations - du kan inte säga att eftersom det här området lyser upp, så är det vad de gör eller det är vad de tänker. Det är troligt, på grund av de tidigare algoritmerna jag pratade om, men fältet är väldigt noga med att säga att vi kan känna till dessa saker med “säkerhet”.

Dr Randolph beskriver tillvägagångssättet som att försöka höra en enda person i en stadion full av människor. Om du placerar mikrofonen mitt i stadion kan du knappt höra personen bland allt ljud, men om du ger personen mikrofonen att tala in, kan du höra dem tydligt.

Det här liknar var sensorer placeras i hårbotten i förhållande till hur tydligt signalen är från det området i hjärnan och värdet på den information du håller på att fånga.

Utgångspunkten för allt detta är att den nuvarande tekniken kräver att så många elektroder som möjligt placeras så nära hjärnans område där aktiviteten uppträder. Ju längre från hjärnan du får desto mindre sannolikt är du att få användbar data. När hon frågades om hon visste om någon forskning i “avlägset” känner av samma data som elektroderna är anslutna till, beskriver Dr. Randolph att det förmodligen är ett stort intresse för den typen av teknik idag.

Jag tvivlar inte på att det finns människor som tänker på det, men jag tror att problemet just nu är att slutföra den elektriska kretsen. För att läsa den elektriska aktiviteten är det viktigaste att få en grund för att slutföra den vägen. Så du behöver på något sätt vidröra hårbotten. [...] Guger Tech har s “Sahara” torrt elektrodesystem, men det behöver fortfarande röra hårbotten. Jag är för närvarande inte medveten om någonting som för närvarande inte berör hårbotten på något sätt.

När du blir frågad om det finns någon teknik eller teknik som kan känna av de elektriska impulserna på hårbotten. Plugging In Your Brain and Body - Framtiden för implanterade datorer som sitter i hjärnan och kroppen. Framtiden för implanterade datorer Med den nuvarande trenden av teknisk innovation och framsteg, är det nu dags att utforska den senaste tekniken inom dator-mänsklig teknik. Läs mer från avstånd, svarade Dr. Randolph:

Du måste prata med en ingenjör, men från kanten av mitt kunskapsområde finns det olika typer av voltmetrar och elektronspektrometrar där ute, där du kan hålla dem i rummet och se om det finns elektrisk aktivitet, men Det är så grovt läsande. Jag känner emellertid att det inte skulle vara en sådan sträckning att tro att någon skulle kunna förfina det för att göra det känsligare. [....] Jag skulle inte säga att det är omöjligt, men jag tror inte det är där ansträngningarna är.

Grunden är att forskare inte har kommit till den punkt där de helt kan avkoda någons tankar. Kravet på detta skulle vara att kartlägga till en databas som beskriver hjärnaktivitetsmönster i samband med specifika känslor eller tankar, men enligt Dr Randolph är det nästa steg, och vi är inte där än.

Det är ett stort steg som vi måste göra, och vi kommer fram så långt som bearbetning och lagring, för det är vad som behövs för att bygga detta enorma mönster-matchande system. Men jag tror inte att det finns så mycket en körning [just nu]. Jag tror att en hacker skulle behöva motiveras. När vi kommer till den punkt där vi kan få något riktigt bra av någons hjärna, då kommer ha stor konsekvens. För att, om presidenten använder ett sådant system och sänder trådlöst från någon sensor, kommer någon att vilja hacka in i det.

Läsa dina tankar - en spion dröm

Där akademisk vetenskap lämnar sig, brukar fransforskarna inom regeringslaboratorier runt om i världen plockas upp. Detta är särskilt sant med brainwave-forskning.

Enligt Dr Christopher Green, Neuroscience Professor och Clinical Fellow vid Wayne State School of Medicine, och en före detta CIA-vetenskaplig analytiker, finns redan befintlig forskning som visar den framgångsrika “extraktion” av verkliga data från en persons hjärna med hjälp av brainwave-analys.

Dr. Green påpekade experiment som utförs av forskare vid Oxford, Berkeley och Universitetet i Genève under 2012, med titeln På genomförbarheten av sidokanalattacker med hjärndatorgränssnitt, där forskare lyckades extrahera ATM-pinkoder från ett ämnes sinnen.

Dr Green förklarade:

Sammankallningen lyfter fram ATM och “återhämtning” av stiftkoder från bankkort. Ämnet står vid ATM och är medvetet [tänker] siffrorna i hans / hennes sinne, och signalerna återvinns från “Sidokanal” (elektrofysiologisk jargong) avlyssnar. Fatal Flaw: Det finns mycket enklare sätt att göra detsamma ... även om det här fungerar IF (liten "om”) man har tidigare EEG-data från målet ... ”läsning” eller “ser” på en känd lista med ord, siffror och så vidare. Detta steg kommer inte vara nödvändigt om ovanstående forskning sker.

Enligt Dr. Green, materialet från ovanstående studie informerades flera gånger till organ som DARPA och CIA, och forskningen var “exceptionellt väl mottagen”.

Vad som är imponerande är hur nära det verkar som den här banbrytande forskningen är att kunna analysera de råa hjärnvågorna i ett ämne och interpolera bokstavliga tankar från dessa mönster. Det är inte tjugo eller trettio år kvar, enligt Dr. Green.

Jag är säker [forskningen] fortsatte i viss utsträckning, i vilken utsträckning jag inte vet. Jag kan säga att forskningen (enligt min åsikt) skulle ta 5 år och flera miljoner dollar (inte tiotals miljoner), för att arbetet fortskrider i andra laboratorier än Oxford, Berkeley och Genève ... och kunde ha utnyttjats. Problemet; vem vill ha det? Vilket verkligt värde skulle det vara?

Faktum är att detta kopplar till Dr. Randolphs punkt att kommersialisering av sådan teknik kan ta en snabbare takt, om någon där ute kunde identifiera någon riktigt värde i förmågan att hacka in i människans sinne. Det verkliga värdet, det verkar, ligger inte i den kommersiella sektorn, utan i intelligensvärlden.

Dessa nuvarande befintliga teknologier är både briljanta och skrämmande på samma gång. Man kan bara föreställa sig vad som finns i världen av klassificerad brainwave data-extraktionsforskning, och vad det betyder för “hjärnans integritet” i framtiden?

Tror du att en gång hjärnforskare kan förstå specifika tankar från hjärnmönster, att det kommer att utgöra ett säkerhetshot? Är sådan “finjustering” av brainwave-analys även möjligt? Dela dina egna tankar i kommentarfältet nedan.

Daniela Sachsenheimer / Shutterstock, Alila Medical Media / Shutterstock, Dziurek / Shutterstock.com, Dr. Christopher Green Image Courtesy av Dr. Green

Utforska mer om: Bionic Technology, Geeky Science.