En av de mest kjente historiene om Jesus og miraklene han utførte, handler om en lam mann som ble senket gjennom taket til der Jesus var (Markus 2:1-12).
Et mirakel?
Jesus sa til den lamme mannen at hans synder var tilgitt, noe som førte til debatt blant de skriftlærde til stede i rommet. De skriftlærde mente at kun Gud kunne tilgi synder. For å demonstrere sin guddommelige autoritet, makten til å tilgi synder og sin evne til å helbrede, befalte Jesus den lamme mannen til å reise seg opp og gå: «Jeg sier deg – stå opp, ta båren din og gå hjem!» Og med ett stod mannen opp, reiste seg på beina og begynte å gå helt uten hjelp.
Et annet liknende mirakel skjedde nylig med den nederlandske mannen Gert-Jan Oskam. Nederlenderen bodde i Kina da han en dag i 2011 var involvert i en stygg motorsykkelulykke som etterlot han lam fra hoftene og ned. Han hadde fått en ryggmargsskade som gjorde at forbindelsen mellom hjernen og beina ble skadet.
Siden da har han sittet i rullestol og vært avhengig av hjelp til alle hverdagslige oppgaver. Han ble fortalt av legene at han aldri kom til å gå igjen. Men, i juli 2021 gjennomgikk nederlenderen banebrytende kirurgi for å gjenopprette førligheten i bena. Det ble drillet to hull på hver side av hodeskallen, over områdene i hjernen som kontrollerer bevegelse.
Der fikk han innsatt to implantater som identifiserer hans ønsker om å bevege beina og som overfører disse hjernesignalene til to sensorer som sitter festet på utsiden av hodet hans. Det var en gruppe sveitsiske forskere og leger som stod bak operasjonen og forskningen, som ble publisert i det ledende tidsskriftet Nature i mai 2023.
En digital bro mellom hjerne og ryggmarg
De sveitsiske forskerne hadde utviklet en maskinlæringsmodell som ble plassert i en av disse to sensorene som tolker og deretter gjør om nederlenderens hjernesignaler til konkrete instruksjoner for viljestyrte bevegelser i bein- og fotmuskler. Denne ene sensoren utgjør dermed en «tankedekoder» som dekoder og behandler signaler fra nervecellene i hjerneområdet for bevegelse. Deretter sendes signalene fra tankedekoderen til den andre sensoren, som så overfører signalene til ryggmargen.
I ryggmargen har nederlenderen fått operert inn et annet implantat som tar imot signalene fra hjernen, og slik har de sveitsiske legene klart å skape en form for «digital bro». Denne digitale broen sørger for at hjernesignalene overføres trådløst og dermed omgår det skadede området i ryggmargen. Deretter sender implantatet i ryggmargen en sekvens av elektriske signaler gjennom nerveender som stimulerer benmusklene i riktig rekkefølge, slik at nederlenderen kunne ta sine første skritt på egen hånd etter elleve år!
Han kan nå stå på egen hånd, gå flere skritt og til og med gå i trapper med støtte. Riktignok går han varsomt, subber litt med føttene og bevegelsene er langsomme og ser ikke helt naturlige ut. Men han har fått tilbake kontrollen.
Ved hjelp av tankedekoderen lystrer beina og det er han selv som styrer bevegelsene gjennom egne tanker og intensjoner som blir fanget opp og omgjort til viljestyrte bevegelser. Men de gode nyhetene slutter ikke der. Nederlenderen opplevde god effekt på gangfunksjonen selv etter at tankedekoderen var slått av og det ikke var noen digital bro mellom hjernen og ryggmargen.
Kommunikasjon mellom datamaskin og hjerne
De sveitsiske forskerne mener at gjenkobling av hjernen og ryggmargen med en digital bro, stimulerer til regenerering av nerver og skadede nerveforbindelser, selv etter at den digitale broen slås av. Alle disse bragdene kan vi takke kunstig intelligens for. At denne tankedekoderen bruker kunstig intelligens er nytt og banebrytende, men tankedekoderen i seg selv er ingen ny oppfinnelse.
Tankedekoderen er bedre kjent som et hjerne-datamaskin-grensesnitt (på engelsk Brain-Computer Interface forkortet til BCI). Et hjernedatamaskin-grensesnitt er teknologi som tillater kommunikasjon mellom en datamaskin og hjernen til et menneske eller et dyr.
Før man gjorde studier på mennesker med lammelser, hadde forskere i flere år lyktes i å dekode hjernesignaler hos aper og rotter. Men denne kunnskapen kom ikke gratis og de som måtte betale prisen var nettopp dyrene. Forskerne bak dyrestudiene kartla først hvordan elektriske signaler ble sendt fra hjernen til beinmusklene hos friske aper når de gikk på en tredemølle.
Deretter undersøkte de hvor i ryggmargen disse signalene fra hjernen kom inn, før signalene ble overført til muskler i beina. Så gjenskapte forskerne disse elektriske signalene og brukte dem på aper med avkuttet ryggmarg, slik at signalene klarte å stimulere til bevegelse ved å omgå den avkuttede ryggmargen. Disse studiene ble gjort i Kina, hvor legeeden «Do no harm» ikke gjelder i like stor grad for dyr.
Den første i verden som testet tankedekoderen
De sveitsiske forskerne som opererte nederlenderen som til slutt klarte å gå, brukte kunstig intelligens til å løse utfordringene med å identifisere de riktige hjernesignalene som muliggjør gange hos mennesker.
De brukte en maskinlæringsmodell i sin tankedekoder til å finne nøyaktig de hjernesignalene som er avgjørende for bevegelse, mens nederlenderen tenkte på en spesifikk muskelbevegelse. Dette klarte de ved å plassere elektroder i den delen av hjernen som styrer bevegelse. Så brukte de elektrodene til å registrere aktivitet i de nevronene som fyrte av et elektrisk signal når han prøvde å bevege ulike deler av kroppen.
Tankedekoderen med maskinlæringsmodellen var så i stand til å gjenkjenne mønstre av hjerneaktivitet som tilsvarer bestemte motoriske kommandoer: Et område viste aktivitet hver gang nederlenderen prøvde å bevege hoftene, et annet når han prøvde å bevege anklene. I dette arbeidet ble ingen dyr skadet og bruk av kunstig intelligens klarte altså å oversette hjernesignaler til impulser som fikk musklene til å bevege seg og nederlenderen klarte å gå.
Altså kan vi også bruke AI-verktøy til å overholde legeeden «Do no harm». Teknologien som kan bidra til å gi lamme personer bevegeligheten tilbake, skal nå testes ut på flere pasienter. Nederlenderen var den første i verden som fikk denne tankedekoderen bestående av en maskinlæringsmodell, og håpet er at det i fremtiden vil være mange flere paralyserte pasienter som kan nyte godt av dette AI-verktøyet.
Ifølge forskerne bak studien er også potensialet stort for at mange av de som får ryggmargsskader i dag og blir lamme, kan komme i gang med behandlingen raskere enn nederlenderen som jo ventet i mer enn ti år før teknologien var moden nok. De vil da kunne redusere risikoen for å utvikle muskelsvinn som følge av at musklene ikke brukes etter en ryggmargsskade.
Så ikke bare redder AI liv. AI kan til og med emulere Jesus og utføre mirakler. Eller som amerikanerne ville sagt det: «In AI we trust.»