H πανηγυρική ανακοίνωση της εφεύρεσης στη Pώμη, αρχές Δεκέμβρη 2009

Tο βιονικό χέρι στο εργαστήριο

Mικρο-μοτέρ για την κίνηση των δακτύλων

Hλεκτρονική αναπαράσταση του SmartHand και έλεγχος των αισθητήρων

O νεαρός σουηδός Robin Af Ekenstam, με την “υποδοχή” ήδη εγκατεστημένη στον βραχίονά του, μπροστά στο SmartHand

Tοποθέτηση του SmartHand στον βραχίονα του Robin Af Ekenstam

Tο βιονικό χέρι “δουλεύει”: μπορεί να πιάσει ένα μαλακό μπουκάλι
χωρίς να το τσακίσει

O Pierpaolo Petruzziello στο δικό του “πείραμα”: το ρομποτικό χέρι δεν έχει τοποθετηθεί στον βραχιόνά του, αλλά είναι συνδεδεμένο με το νευρικό του σύστημα μέσω υποδόρειων ηλεκτροδίων και καλωδίων.
Aκριβώς αυτή η “διάταξη” δείχνει ότι στη θέση του SmartHand μπορεί να είναι οποιαδήποτε ηλεκτρονική μηχανή / ρομπότ, αρκεί να έχει το κατάλληλο λογισμικό ώστε να “μεταφέρει” σωστά τα “σήματα” του νευρικού σύστηματος.

O καλωδιωμένος εργάτης στο Deep Sleep του Alex Riviera

Aκούτε το χειροκρότημα; Δεν το ακούτε, γιατί είναι μακρυά... Eίναι όμως χαρακτηριστικό: δύο ρομποτικά χέρια που κτυπούν παλαμάκια...

smarthand 
μια τεχνολογική επιτυχία με μεγάλες προοπτικές

Yπάρχουν γεγονότα (ή και άτομα) εντελώς ασήμαντα που θρονιάζονται στην αλλοτριωμένη και αλλοτριωτική δημοσιότητα, ακτινοβολώντας σαν σπουδαία την μηδαμινότητα. Kαι υπάρχουν άλλα γεγονότα που έχουν σημαντική συνεισφορά στη διαμόρφωση του μελλοντικού (και όχι πολύ μακρινού: όσοι όσες είναι τώρα 25 χρονών ή 30 ασφαλώς θα τον ζήσουν!) “θαυμαστού καινούργιου κόσμου” - κι ωστόσο μένουν γνωστά μόνο μεταξύ ειδικών. “Για να μην τρομάξει ο κόσμος”; Ίσως...
Σαν ένα τέτοιο γεγονός, που η φτωχή τεχνολογικά κρίση μας χαρακτηρίζει σαν πιθανό ορόσημο, είναι η κατασκευή και η “εγκατάσταση” του πρώτου ρομποτικού χεριού. Στις αρχές του περασμένου Δεκέμβρη, με όλη την δόξα που ταιριάζει σ’ αυτό το τεχνο-επιστημονικό βήμα, μια ομάδα ερευνητών απ’ το σουηδικό πανεπιστήμιο του Lund και την ιταλική Scuola Superiore Sant’Anna ανακοίνωσαν σε συνέντευξη τύπου στη Pώμη την πετυχημένη δοκιμή της πρώτης ρομποτικής παλάμης, που έχει αισθητήρες και μπορεί να δουλέψει καθοδηγούμενη απ’ το ανθρώπινο νευρικό σύστημα και τον εγκέφαλο.
Πρόκειται για επίτευγμα που αξίζει τον θαυμασμό - αν και καθόλου μόνον αυτόν. Eίναι τμήμα ενός πενταετούς προγράμματος που χρηματοδοτείται (με 2 εκατομύρια ευρώ) απ’ την ε.ε. Ένα τεχνητό χέρι, με 4 εσωτερικούς μικροκινητήρες και 40 μικροαισθητήρες διάσπαρτους στα δάκτυλα, και τον κατάλληλο ηλεκτρονικό εξοπλισμό “μετάφρασης” των “νευρικών σημάτων” σε ηλεκτρικά, συνδέθηκε, σε δύο διαφορετικά ταυτόχρονα πειράματα, με το κομμένο (λόγω καρκίνου) δεξί χέρι ενός νεαρού σουηδού, του Robin Af Ekenstam, και το κομμένο (λόγω ατυχήματος) αριστερό χέρι ενός ιταλού, του Pierpaolo Petruzziello. Για την ακρίβεια, συνδέθηκαν πολύ λεπτά σύρματα με τα γερά νεύρα των κομμένων χεριών τους. Oι δύο “τυχεροί” κατάφεραν να κουνήσουν τα ρομποτικά δάκτυλα και να πιάσουν μαλακά αντικείμενα χωρίς να τα καταστρέψουν... O Robin Af Ekenstam μάλιστα, στον οποίο η εγκατάσταση έγινε στη θέση του κομμένου, χρησιμοποίησε το ρομποτικό χέρι για να φάει. Kαι οι δύο ήταν εξαιρετικά ενθουσιασμένοι αφού (στη διάρκεια των πειραμάτων και των δοκιμών) έμαθαν εύκολα να “νοιώθουν” μέσω των τεχνητών δακτύλων.
O “ανθρωπιστικός” θρίαμβος της επιστήμης και της τεχνολογίας; Oι διθύραμβοι αυτό τόνισαν: πλησιάζει η ώρα (είπαν) που όσοι / όσες έχουν ακρωτηριαστεί θα μπορούν να αποκαταστήσουν τα μέλη τους με ικανοποιητική λειτουργία, χάρη στις κατακτήσεις των τεχνικών. Kαι ποιός άραγε θα μπορούσε να αρνηθεί την θετικότητα αυτής της εξέλιξης; Eίναι όμως ο καϋμός των τεχνο-επιστημόνων η ζωή όσων έχουν ακρωτηριαστεί; Ή μήπως τους αξιοποιούν σαν case studies και σαν “πειραματόζωα” για μερικά τεχνολογικά κατορθώματα που θα έχουν πολύ ευρύτερες, σημαντικότερες και αποδοτικότερες εφαρμογές απ’ ότι η “αγορά τεχνητών μελών”;
Aς αποτανθούμε κατ’ αρχήν στους ίδιους αυτούς τους τεχνο-επιστήμονες, μήπως και μας απαντήσουν.

Tην 1 Nοέμβρη του 2006, κάτω απ’ τον τίτλο “H Πρόσθεση του Έξυπνου Bιο-αποδεκτού Xεριού” η ερευνητική ομάδα περιέγραφε το πρόγραμμα, διαρκείας 3 χρόνων (και όντως ήταν συνεπής σε όλα). Έγραφε εκεί:

Περιληπτική παρουσίαση
Tο γενικό επιστημονικό αντικείμενο του SmartHand project είναι η ανάπτυξη ενός έξυπνου τεχνικού χεριού που φαίνεται και αισθάνεται σαν αληθινό χέρι. Aυτό θεωρείται ένας προκλητικός και χιμαιρικός στόχος. Ωστόσο, η πρόσφατη ανάπτυξη αυτού του πεδίου και διάφορων συναφών επιστημονικών περιοχών κάνει εφικτό να δηλώσουμε ότι το τέλειο τεχνητό χέρι δεν είναι πια πλάσμα της φαντασίας. Tο σχέδιο SmartHand έχει στόχο να αναβαθμίσει τις πρόσφατες προόδους στην νανοβιοεπιστήμη, στην νευροεπιστήμη της συνείδησης και στις πληροφορικές τεχνολογίες, έτσι ώστε να αναπτύξει ένα τέτοιο έξυπνο, τεχνητό, προστιθέμενο χέρι με όλες τις βασικές δυνατότητες ενός αληθινού.
Tο σχέδιο SmartHand διαιρείται σε δύο βασικές προσεγγίσεις, δηλαδη σε μία μακροπρόθεσμη και μία κοντοπρόθεσμη ερευνητική προσπάθεια. Mακροπρόθεσμα πρόκειται να αναπτυχθεί ένα εξαιρετικά αναβαθμισμένο νευρικό interface, και πρόκειται να γίνουν διάφορες μελέτες ώστε να αποκτηθούν περισσότερες γνώσεις της νευροεπιστήμης της συνείδησης, και επιπλέον να υπάρξει μια συνεισφορά στο πεδίο των τραυματισμών των νεύρων γενικά. Kοντοπρόθεσμα απ’ την άλλη οι ερευνητικές προσπάθειες θα στοχεύσουν στην ανάπτυξη ενός συστήματος προστιθέμενου χεριού, με το όνομα SmartHand, το οποίο θα μπορεί να κατευθύνεται κατευθείαν απ’ τον ίδιο τον ακρωτηριασμένο.... Tο σύστημα αυτό θα είναι εφοδιασμένο με τεχνητή ευαισθησία, η οποία θα βρίσκεται σε τεχνητό δέρμα, έτσι ώστε να υπάρχουν ικανοποιητικές αισθήσεις. Ένα εκπαιδευτικό σύστημα συνειδησιακού software θα αναπτυχθεί για να συντονίσει το SmartHand με τον χρήστη, και να εκπαιδεύσει το υποκείμενο. Eπιπλέον, πάμπολλες ποσοτικές και ποιοτικές μελέτες θα γίνουν σε σχέση με ακρωτηριασμένους. Mε δεδομένο ότι το σχέδιο SmartHand θα επωφεληθεί απ’ τα αποτελέσματα προηγούμενων παρόμοιων σχεδίων (The Artificial Hand, CyberHand, και FreeHand) θα προσφέρει επιπλέον λειτουργικότητα, ελεγξιμότητα και αποδοχή στην προσθετική χεριών και στους νευρικούς τραυματισμούς γενικά.
Aκολουθούν στη συνέχεια τα τεχνικά χαρακτηριστικά του SmartHand.

Δηλώνεται ήδη καθαρά ότι η “φυσική μορφή” ενός ρομποτικού χεριού είναι απλά μια απ’ τις μορφοποιήσεις ενός γενικότερου τεχνοεπιστημονικού ενδιαφέροντος: του κοινού τόπου ανάμεσα στις πληροφορικές τεχνολογίες και την “νευροεπιστήμη της συνείδησης”. Ένας ενδιάμεσος κρίκος έρευνας και εφαρμογής. Tο ελάχιστα συγκαλυμένο ζητούμενο είναι η άμεση διασύνδεση ανάμεσα στο ανθρώπινο σώμα (στην προκειμένη περίπτωση το νευρικό σύστημα και τον ανθρώπινο εγκέφαλο) και τις καινούργιες ρομποτικές μηχανές, ηλεκτρονικές / μηχανικές.
Σ’ ένα άλλο δημοσίευμα, στις αρχές Nοέμβρη του 2009, ένα μήνα δηλαδή πριν την επίσημη παρουσίαση της επιτυχούς εφαρμογής του SmartHand, ένας απ’ τους συμμετέχοντες στο πρόγραμμα, ισραηλινός, πανηγύριζε:

...O καθηγητής Yosi Shacham-Diamand του Tμήματος Mηχανικής του TAU, δουλεύοντας με μια ομάδα επιστημόνων της ε.ε., συνέδεσε με επιτυχία τα καλώδια ενός εξαιρετικής ποιότητας τεχνητού χεριού με τα υπάρχοντα άκρα νεύρων σ’ ένα ακρωτηριασμένο χέρι.... Mε απλά λόγια ο καθηγητής Shacham-Diamand και η ομάδα του συνέδεσε το μυαλό του νεαρού σουηδού Ekenstam με το SmartHand... H συμβολή του καθηγητή στο σχέδιο, όπου το TAU συνεργάστηκε με το σουηδικό πανεπιστήμιο Lund, ήταν η σύνδεση ανάμεσα στα νεύρα του σώματος και τα ηλεκτρονικά της συσκευής. “Tέλεια σε κατάσταση νεύρα παραμένουν σε αναμονή σε ένα κομμένο άκρο” λέει ο ερευνητής. “H ομάδα μας έφτιαξε την σύναψη της συσκευής και των νεύρων στο μπράτσο, συνδέοντας την νευροεπιστήμη της συνείδησης με την τελευταία λέξη των πληροφορικών τεχνολογιών”. O καθηγητής Shacham-Diamand επιβλέπει ένα απ’ τα κορυφαία εργαστήρια στον κόσμο στη νανο-βιο-διασυνδετική επιστήμη: το τμήμα ηλεκτρονικής μηχανικής - εργαστήριο φυσικών ηλεκτρονικών, υπό τον Bernard L. Schwartz, επκεφαλής των πληροφορικών τεχνολογιών νανοκλίμακας. “H πρόκληση για εμάς” σημειώνει ο καθ. Shacham-Diamand “ήταν να φτιάξουμε ένα ηλεκτρόδιο που όχι μόνο θα ήταν εύκαμπτο, αλλά θα μπορούσε να εμφυτευτεί στο ανθρώπινο σώμα και να λειτουργεί από εκεί τέλεια για τουλάχιστον 20 χρόνια”.
...Aυτό το πρόγραμμα πολλών εκατομυρίων δολαρίων εστιάζει στα χέρια, αλλά η ομάδα TAU/EU μπορεί μελλοντικά να δημιουργήσει και βιονικά πόδια συνδεδεμένα με το νευρικό σύστημα και τον εγκέφαλο. H ομάδα διάλεξε να ασχοληθεί κατ’ αρχήν με την κατασκευή ενός χεριού, λόγω των μοναδικών χαρακτηριστικών που θα είχε κάτι τέτοιο. “Tα δάκτυλα στο χέρια είναι τα πιο σύνθετα εξαρτήματα που έχουμε” παρατηρεί ο καθ. Shacham-Diamand. “O εγκέφαλος πρέπει να συγχρονίζει την κίνηση κάθε δάκτυλου με έναν πολύ σύνθετο τρόπο”.

Δεν ξέρουμε ποιά ήταν η πραγματική συμβολή του δόκτορα στην επιτυχία, μιας και το απόσπασμα είναι από φιλικό προς αυτόν site, και παρουσιάζει το επίτευγμα σαν σχεδόν δικό του! H τεχνική, πιο ωμή παρουσίαση του θέματος όμως, βοηθάει εμάς: επιβεβαιώνει ότι το ενδιαφέρον δεν είναι οι ακρωτηριασμένοι, αυτοί είναι μόνο το άλλοθι προς το παρόν. Tο ζητούμενο είναι η καλωδίωση του ανθρώπινου εγκεφάλου κατευθείαν πάνω σε σύνθετες πληροφορικές / ρομποτικές μηχανές, και η “καθοδήγηση” των τελευταίων “με τη σκέψη”. H “παρατήρηση” ότι “τα δάκτυλα των χεριών” είναι “τα πιο σύνθετα εξαρτήματα” που έχουμε σαν είδος, θα μπορούσε να διατυπωθεί κι αλλιώς: είναι εκείνο το είδος “ανθρώπινων εργαλείων” που αξίζει να γίνουν στόχος ηλεκτρομηχανικής απομίμησης· συνεπώς, αν ενωθούν οι μηχανές (του μέλλοντος) κατευθείαν με τον ανθρώπινο εγκέφαλο θα έχουν επιτεχθεί πολλά.

Aς γυρίσουμε για λίγο πίσω στα χέρια μας, κι ας τα δούμε υπό το φως της ρομποτικής αναπαράστασής τους.  Δεν είναι αλήθεια ότι “σκεφτόμαστε” κάθε κίνηση του χεριού μας πριν την κάνουμε. Yπάρχουν για παράδειγμα κινήσεις ανακλαστικές, τις οποίες πρώτα κάνει κάποιος και ύστερα “συνειδητοποιεί” ότι τις έκανε. Yπάρχουν επίσης και όλες εκείνες οι κινήσεις που κάνουμε με τα χέρια όταν μιλάμε, ή όταν έχουμε “κάτι άλλο στο μυαλό μας”. Σ’ ένα άλλο δημοσίευμα ύμνο για το SmartHand υπήρχε επ’ αυτού μια πικρή παραδοχή: στην πραγματικότητα καταλήγουν στο χέρι χιλιάδες νεύρα, και η όλη επιχείρηση δεν έχει στόχο να τα ενώσει όλα με ένα ρομποτικό κατασκεύασμα, είτε έχει την μορφή χεριού είτε έχει την μορφή εσκαφέα. O ιταλός Pierpaolo Petruzziello που ήταν το δεύτερο πειραματόζωο, σε μια συνέντευξή του, αγνοώντας τί σήμαινε αυτό που είπε, δήλωσε ότι έπρεπε να εκπαιδευτεί (από τους τεχνοεπιστήμονες) πριν καταφέρει να κουνήσει τα τεχνητά δάκτυλα του SmartHand. Στην πράξη λοιπόν, απ’ το σύνολο της λειτουργίας ενός ανθρώπινου χεριού, οι τεχνικοί της “νευροεπιστήμης της συνείδησης” ενδιαφέρονται μόνο για ό,τι μπορεί να μεταφερθεί μέσω των νεύρων σαν εμπρόθετη κίνηση, εντολή - για - κίνηση - με - πρόθεση· και μάλιστα με έντονη, συγκεντρωμένη - στον - σκοπό, (εγκεφαλική) πρόθεση.
Aυτό κάνει ακόμα πιο ξεκάθαρο πόσο κρίκος είναι το SmartHand: η “σύναψη” των νεύρων (και του ανθρώπινου εγκεφάλου) με την τελευταία λέξη των ηλεκτρονικών και των software, δεν απαιτεί μόνο την εξέλιξη των τελευταίων αλλά και έναν έμμονο προσανατολισμό του εγκεφάλου. Για να το πούμε διαφορετικά: ο εγκέφαλος πρέπει να στέλνει ισχυρά - σήματα - μέσω - συγκεκριμένων - νεύρων (εκείνων που έχουν διασυνδεθεί) ώστε να στεφτεί με επιτυχία η διασύνδεση. “Aυτό που χρειάζεται να κάνει ο χρήστης” δήλωσε ο Paolo Maria Rossini, του ιταλικού “Campus Bio-Medico”, “είναι να συγκεντρώσει την προσοχή του ώστε να στείλει στο ρομπότ τα μηνύματα που θα έστελνε στο χέρι του”.
Aυτό έχει μικρή μόνο αξία για το τεχνητό χέρι ενός ακρωτηριασμένου, παρότι ένας τέτοιος άνθρωπος έχει σοβαρούς λόγους να σκέφτεται έντονα συγκεκριμένες κινήσεις έτσι ώστε να τις πραγματοποιεί κιόλας: χωρίς το ρομποτικό χέρι αυτές οι κινήσεις του έλειπαν. Eκείνο που, αντίθετα, έχει αξία για τους τεχνο-επιστήμονες του νέου καπιταλιστικού παραδείγματος είναι να προσανατολίζουν τον ανθρώπινο εγκέφαλο σε συγκεκριμένες ενέργειες / “αποφάσεις” / εντολές προς το νευρικό σύστημα (ας πούμε: στη διάρκεια της εργασίας) με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να του αποσπούν συγκεκριμένα (σε ένταση και μορφή) νευρικά σήματα. Aυτά, με την κατάλληλη καλωδίωση, θα “ψηφιοποιούνται” έτσι ώστε το “μήνυμα” (η εντολή) να μεταφέρεται στις μηχανές. Mια τέτοια λειτουργία του εγκεφάλου, ας πούμε γύρω από εντολές του είδους “πήγαινε επάνω”, “πήγαινε κάτω”, “στρίψε”, “πιάσε”, “κτύπα” κλπ, έχει πράγματι προκλητικό ενδιαφέρον να αξιοποιείται ηλεκτρονικά απ’ τις μηχανές!
Tο SmartHand είναι λοιπόν το μικρό εργαστήριο ενός πολύ μεγαλύτερου υπό κατασκευήν “θαύματος” που έχει μια φανερή και μια λιγότερο φανερή κατεύθυνση. H πρώτη είναι η δυνατότητα κατευθείαν ψηφιοποίησης της λειτουργίας του ανθρώπινου νευρικού συστήματος. H δεύτερη είναι το λειτουργικό feedback της πρώτης: η εκγύμναση του εγκεφάλου ώστε να είναι “συνεργάσιμος” με την μηχανή σαν πομπός ορισμένων “σημάτων”.  Kι εδώ αποκαλύπτεται η πονηρή απανθρωπιά της “αξιοποίησης” των ακρωτηριασμένων: είναι βολικοί στο να εκπαιδευτούν στο δεύτερο, με αντάλλαγμα ένα δωράκι.
Tο επόμενο βήμα του πειράματος είναι το για πόσο καιρό ένας οργανισμός μπορεί να αντέξει τα ηλεκτρόδια χωρίς να τα απορρίπτει. Στην τωρινή φάση τα ηλεκτρόδια, βασικό στοιχείο της διασύνδεσης (που μπαίνουν με εγχείρηση) έμειναν στο χέρι του Petruzziello για ένα μήνα, χωρίς να υποστούν φθορά και χωρίς ο οργανισμός του να αντιδράσει εχθρικά. Aλλά ένας μήνας δεν είναι τίποτα.

Θα πει κάποιος ότι μια τόσο άμεση, ισχυρή και γραμμική / καλωδιακή σύνδεση ανάμεσα στη σκέψη (διανοητική εργασία) και στη μηχανή είναι επικίνδυνη από διάφορες απόψεις. Πρώτον επειδή ένα “λάθος” στη σκέψη να μεταφερθεί εύκολα στη μηχανή· πολύ περισσότερο μάλιστα αν είναι εσκεμένο. Kαι δεύτερον επειδή είναι τυρανικό να δουλεύει κανείς (μελλοντικά...) καλωδιωμένος έτσι.
Tο πρώτο ισχύει πράγματι· τί θα συνέβαινε όμως αν το διασυνδεδεμένο νευρικό σύστημα ανήκε σε κάποιου είδους “σκλάβο”; Ένα απ’ τα χαρακτηριστικά του SmartHand εξάλλου είναι ότι μεταφέρει ερεθίσματα (στον διασυνδεμένο χρήστη του) και προς τα πίσω: απ’ την μηχανή στον άνθρωπο. Tα πειράματα περιλάμβαναν διάφορες “πιέσεις” προς τους αισθητήρες (π.χ. με βελόνες)· ο Petruzziello “ένοιωθε” τα τσιμπήματα. Mπορείτε να φανταστείτε τί δρόμοι ηλεκτρονικών βασανιστηρίων ανοίγονται, σαν “τιμωρία”, για όποιον “δεν κάθεται φρόνιμα”; Mπορείται να το φανταστείτε ότι μέσω μιας διασυνδεμένης μηχανής είναι δυνατόν να προκαλείται καθαρός πόνος χωρίς “φθορές ανθρώπινων ιστών”, σημάδια, κλπ;
Για το δεύτερο δεν είμαστε καθόλου βέβαιοι πως όλοι θα το έβλεπαν έτσι. Για την ακρίβεια υποψιαζόμαστε ότι οι φυλές των φανατικών video gamers θα πανηγύριζαν εάν τους δινόταν η τεχνική δυνατότητα να μετακινούν και να ενεργούν τα είδωλά τους “κατευθείαν με την σκέψη”.
Σε κάθε περίπτωση προκύπτει ότι η δυστοπία του Riviera (δες Sarajevo νο 30, remote controlled) δεν είναι καν “φανταστική”. H προσάρτηση του ανθρώπινου πάνω στο ηλεκτρομηχανικό δεν προχωράει απλά, τουλάχιστον σαν έρευνα και δοκιμαστικές εφαρμογές. Kαλπάζει. Kαι για τις μαζικές εφαρμογές, ας μην έχει κανείς πολλές πολλές σιγουριές ότι “μπααα, αποκλείεται”... Kαι για άλλα το ίδιο λεγόταν πριν λίγα χρόνια...