Tapping Brainwaves Vil våre hjerner snart være Hackable?

Det er 2035. Når du går ut på jobb, er du sikker på å ta tak i din BSH - Brainsikkerhetshue - før du går av til jobb. Hatten har blitt en del av det kulturelle bildet av alle som jobber i et felt med sensitiv, proprietær informasjon; som det beskytter hjernen mot hjerneklagere.

Lyder det som åpningsstedet til en dystopisk science fiction roman? Vel, med tanke på den siste utviklingen i brainwave sensing teknologier, er ideen om en fremtid hvor en persons hjerne kan hackes en verdig å vurdere.

Hvorfor? Fordi begrepet “sensing” brainwaves blir raskt en vanlig aktivitet i det moderne samfunnet. EEG-teknologien har eksistert i årevis, men hva er arten av den hjernevirksomheten, og den elektriske signaturen i hodebunnen som den produserer?

Hvis metallelektroder kan oppdage dem, hvorfor kunne det heller ikke være en ekstern enhet? Hva kan disse signalene fortelle noen om hva du gjør, tenker, eller hva dine intensjoner er? I denne artikkelen snakker vi med en styremedisinsk nevrolog, en informasjonsspesialist og en tidligere nevrolog for CIA, for bedre å forstå om det kan være en fremtidig trussel der hackere kanskje en dag forsøker å fjernstille “hack” inn i hjernen din.

Jeg vil ødelegge tomten for deg - den er mulig for noen å hacke hjernen din, og hvis du gjør det til intervjuet mot slutten av denne artikkelen, vil du se hvorfor.

Kontrollere ting med hjernen din

Populariteten til å faktisk bruke brainwaves for en praktisk person slått på det vanlige når lekeprodusenter begynte å kapitalisere på teknologien. Et perfekt eksempel på denne teknologien var hjernekontrollert helikopter kalt “Orbit” produsert av et selskap som heter “Puzzlebot”.

Mens du ser på noen kontroll, kan leken gi det utseendet at personen er forsettlig “kontrollerende” håndverket med deres sinn, er virkeligheten at leketøy produsenter bare bruker nivåene av eksisterende brainwaves for å fornemme hvor hardt noen konsentrerer seg. Puslespillets administrerende direktør Steve Castellotti forklarte dette konseptet til Huffington Post i 2013.

... .om du gjør matte lekser eller oversetter til et fremmed språk eller noen form for jevn, vedvarende tankegang, er det en rytme som noen som slår på en tromme. Vi kan plukke det opp fra det elektriske signalet og bruke det til å fly helikopteret.

Med andre ord, det spiller ingen rolle hva du tenker bare at dine tanker er veldig fokusert på en sentral ting.

Selvfølgelig, i løpet av samme tidsperiode, spesielt gjennom 2012 og 2013, betyr dette hele konseptet med å bruke forhøyede hjernebølger “fokusert tanke” å kontrollere leker slår massemarkedet. I løpet av denne tiden har noen eksempler på lekene som kom ut, inkludert:

• Star Wars Science Force Trainer eller Mindflex samling av leker - som begge tillot deg å kontrollere bevegelsen av en liten, lett ball.
• Neural Impuls Aktuator utviklet av OCZ Technology, ga Windows PC-spillutviklere en “hjernedatamaskingrensesnitt” å inkludere brainwaves i dataprogramvare.
• Tankesett, av NeuroSky, var et EEG-hodesett som også lar utviklere utvikle programvare basert på hjernebølgeinnganger.

NeuroSky, utviklerne av MindSet, ga også ut et sett dumt utseende fuzzy cat ears kalt Necomimi som ville bevege seg som svar på brukerens “følelser” (du kan ikke lagre dette!)

Mens disse lekene er morsomme nyhetsartikler, bør du sørge for å underholde barna (og kanskje til og med voksne) i flere timer, hva er konsekvensene for fremtiden? Er disse “hjernebølger” nyttig for mer enn bare å avgjøre om noen opplever “fokusert” tenkte, eller kunne du lære mer om en persons tanker med slike sensorer?

Sensing Psychology and Emotion

Ifølge Dr. Decontee Jimmeh, en styre sertifisert nevrolog ved Norwood Clinic of Brookwood Medical Center, kan EEG-senset elektrisk aktivitet faktisk avsløre interessant informasjon om en persons hjerne og deres personlighet. Men i stedet for bare “lytting” til en persons brainwave mønstre, forklarer Dr. Jimmeh at du kan samle viktig informasjon om en persons “neurobehavior” ved å observere brainwave mønstre som svar på spesifikke hendelser.

I likhet med EEG er evoked potensialer også opptak av hjernens elektriske aktivitet. Imidlertid er fremkalte potensialer produsert av en stimulus (for eksempel visuell eller auditiv stimuli) i stedet for spontan opptak oppnådd gjennom EEG. [...] Disse opptakene, enda mindre enn EEG og fremkalte potensielle bølgeformer, er tidslåste bølgeformer etter en stimulus og dens tilhørende nevrobehandlingsrespons.

Mens denne informasjonen ikke vil fortelle deg nøyaktig hva en person tenker, eller vil de avdekke spesifikke psykologiske forhold. 6 Mind-Blowing TED-snakk om psykologi og menneskelig adferd 6 Mind-Blowing TED-snakk om psykologi og menneskelig oppførsel Den menneskelige hjernen er kompleks og forvirrende, noe som forklarer hvorfor menneskelig atferd er så komplisert og forvirrende. Folk har en tendens til å handle på en måte når de føler noe helt annet. Her er noen ... Les mer, de kan hjelpe deg med å forutsi hvordan de trolig ville fungere som svar på visse stimuli. Det kan gi deg et helt sett med “personlighetskarakteristikker” det vil tillate deg å forutsi nøyaktig hvordan en person vil sannsynligvis reagere på en gitt situasjon - i hovedsak deres psykologiske “personlighet”.

... det er anekdotisk bevis på at pasienter med depresjon kan ha bestemte tidsbestemte innspillinger med lavere amplitude (dvs. P300 bølgeform). Følelser kommer fra dypere, mer primitive områder av hjernen, som det limbiske systemet. Men de når oss bevisst gjennom cortex. Derfor kan tepeldelektroder i teorien registrere bølgeformer relatert til følelser.

Foreløpig må sensing av disse hjernebølgene kreve elektroder med hudkontakt, men det ville være nødvendig å kjenne disse hjernebølgerne eksternt?

Brain Hacking?

For å få en bedre ide om teknologien bak “brainwave-lesing” enheter, som leketøy produsenter bruker i dag, satte vi seg sammen med Dr. Adriane Randolph, en professor ved Kennesaw State University, og grunnlegger og direktør for universitetets BrainLab. På BrainLab har Randolph undersøkt kanten av hjernedatamaskingrensesnitt (BCI) og hvordan de kan brukes til å hjelpe mennesker som er hjemme-bundet, for eksempel personer med amyotrofisk lateralsklerose (ALS).

Dr. Randophs BrainLab utviklet nylig en BCI for Google Glass som lar brukerne utløse sveipe og velge hendelser gjennom tanken alene.

I denne 2011 TEDx-snak beskriver Randolph den menneskelige hjerne som “ultimate fjernkontroll”.

Randolph forklarte at det allerede er en eksisterende innsats som heter “neuro-markedsføring” blir utforsket av bedrifter som ønsker å få bedre følelse av forbrukerrespons på produkter ved hjelp av nevrologiske indikatorer, i stedet for hva forbrukeren faktisk sier om produktet.

Det er i utgangspunktet bruk av neuro-fysiologiske verktøy for å komme inn i tankene til forbrukeren. Tradisjonelt legger vi deg i en fokusgruppe og spør deg en rekke spørsmål, men det er så mange forspenninger som kan komme inn i det der din bevisste hjerne tar over og farger dine svar. Vi kan imidlertid komme til tarmreaksjonen din ved å overvåke hjernebølgene dine, overvåke øynene dine for å se hvor du ser, se på pulsen din og alle disse andre måtene som kroppene våre gir oss bort.

Dr. Randolph forklarte at teknologien for forskningsteknologi benytter en “badehette” utseende apparat dekket med elektroder som berører hodebunnen, alle matet tilbake til a “bio-forsterker” via en seriekabel.

Bioforsterkeren er det som gir forskere en klarere versjon av de svært lave amplitude hjernens signaler hentet fra hodebunnen. Dr. Randolph beskrev hvordan forskere kan identifisere spesifikke handlinger eller atferd ved å se på hvilken frekvens av hjernebølge Program De Binaural Beats Of Your Brain Med Gnaural Program De Binaural Beats Of Your Brain Med Gnaural Hver musikkvifte vet at en god melodi kan forandre humøret ditt, men er det mulig for lyder å faktisk endre din hjernebølger? Troende i binaural beats tror det. De hevder disse lydene, når de lyttet til ... Les mer endrer seg til enhver tid.

For eksempel er signalet som er relatert til bevegelse, Mu [bølgen], rundt åtte til tretten hertz.

Ifølge Randolph er en av de mest signifikante problemer med å avdekke slike lavamplitude-signaler fra hodebunnen, at sensorene er så følsomme, vil de også plukke opp elektrisk aktivitet i rommet ved andre frekvenser, for eksempel 60 hertz-signalet kommer fra din dataskjerm eller strømuttak i rommet. Det signalet må filtreres ut av maskinvaren og programvaren som gjør brainwave-analysen.

Noen mennesker går så langt som å bygge det som kalles Faraday Cages [...], men vi jobber med virkelige applikasjoner, og de fleste av oss går ikke rundt med et kobberbur ...

Gjør hjernebølger gi nyttig informasjon?

Jo større spørsmål er selvfølgelig om det er mulig for alle der ute - det være seg en futuristisk brainwave-hacker Hvilken datateknologi og Internett vil se ut om i 20 år [Opinion] Hvilken datateknologi og Internett vil se ut i 20 År [Opinion] Helt siden Internett tok av i 1990-årene, har den teknologiske utviklingen beveget seg med svimlende fart. I løpet av de neste to tiårene, er teknologien satt til å utvide enda mer, til områder som enten er spennende, skummelt ... Les mer, eller noe regjeringsorgan søker å bruke brainwave hacking som en ny form for overvåking - å faktisk trekke ut nyttige data om en persons intensjoner eller tanker, ved å føle en persons hjernebølger?

Mange mennesker foran oss, mye smartere enn jeg, har allerede kartlagt områdene av hjernen knyttet til ting som bevegelse, visuell oppmerksomhet, dømmekraft og lignende ting - men det er det første laget. Det andre laget kommer fra folk som i årevis har gjort signalbehandling, filtrering og forskjellige algoritmer. [....] Hvis du vet hvor du skal se, trenger du ikke nødvendigvis å lage en av disse tingene [algoritmer] selv.

Men, Dr. Randolph forklarte også at det ikke er så enkelt som å trekke ut den informasjonen ut av noens hele brainwave-profil.

Forskere trenger fortsatt a “målrettet” tilnærming til å skanne de riktige områdene av hjernen for å få mer detaljert informasjon om hva som skjer der.

Jeg skal gjøre utforskende arbeid der jeg skal skanne hele hjernen mens noen gjør noe som å se på en video, så ser jeg på hvilke områder som er “lyse opp” det meste. Fra det kan jeg si, “Ah, ok, det er områdene knyttet til språk, oppmerksomhet, kognitiv belastning eller bevegelse, og deretter forsøker du å fornuftig ut av hva deres tankeprosess er. Asterisken i dette er, det er alt sammenhengende - du kan ikke si at siden det området lyser opp, så er det det de gjør, eller det er det de tenker på. Det er sannsynligvis på grunn av de tidligere algoritmer jeg snakket om, men feltet er veldig berørt om å si at vi kan kjenne disse tingene med “sikkerhet”.

Dr. Randolph beskrev tilnærmingen som å prøve å høre en enkelt person i et stadion fullt av mennesker. Hvis du plasserer mikrofonen midt på stadion, kan du knapt høre personen blant all støy, men hvis du gir personen mikrofonen til å snakke inn, kan du høre dem tydelig..

Dette ligner hvor sensorer plasseres i hodebunnen, i forhold til hvor klart signalet er fra det området av hjernen, og verdien av informasjonen du fanger.

Bunnlinjen av alt dette er at dagens tilstand av teknologien krever så mange elektroder som mulig å plasseres så nær hjernen hvor aktiviteten skjer. Jo lenger fra hjernen du får, desto mindre sannsynlig er det å få nyttige data. På spørsmål om hun visste om noen undersøkelser på “eksternt” Sensing de samme dataene som elektrodene er kabel av, Dr. Randolph beskrev at det sannsynligvis er en stor interesse for den typen teknologi i dag.

Jeg tviler ikke på at det er folk som tenker på det, men jeg tror at problemet akkurat nå er å fullføre den elektriske kretsen. For å lese den elektriske aktiviteten er det viktigste å få grunn til å fullføre den banen. Så du må på en eller annen måte berøre hodebunnen. [...] Guger Tech har s “Sahara” tørr elektrodesystem, men det må fortsatt berøre hodebunnen. Jeg er for øyeblikket ikke klar over noe som ikke berører hodebunnen på noen måte.

Når du blir spurt om det er noen tilnærming eller teknologi tilgjengelig som kan være i stand til å fornemme de elektriske impulser på hodebunnen. Plugging In Your Brain and Body - Fremtiden for Implanted Computers Plugging In Your Brain And Body - Fremtiden for Implanted Computers Med den nåværende trenden av teknisk innovasjon og fremskritt, er det nå en god tid å utforske den nyeste teknologien innen datamaskinkunnskap. Les mer fra en avstand, svarte Dr. Randolph:

Du må snakke med en elektroingeniør, men fra kanten av mitt fagfelt finnes det forskjellige typer voltmetre og elektronspektrometre der ute, hvor du kan holde dem i rommet og se om det er elektrisk aktivitet, men det er en så grov lesing. Men jeg føler at det ikke ville være en slik strekk å tro at noen kunne potensielt forfine det for å gjøre det mer følsomt. [....] Jeg vil ikke si at det er umulig, men jeg tror ikke det er der innsatsen er.

Bunnlinjen er at forskere ikke har kommet til det punktet der de helt kan avkode noen tanker. Kravet til dette ville være kartlegging til en database som viser hjernevirkningsmønstre knyttet til bestemte følelser eller tanker, men ifølge Dr. Randolph er det neste skritt, og vi er ikke der ennå.

Det er et stort skritt som vi må gjøre, og vi kommer dit så langt som behandling og lagring, fordi det er det som trengs for å bygge dette store mønster-matchende systemet. Imidlertid tror jeg ikke at det er så mye av en kjøretur [akkurat nå]. Jeg tror en hacker måtte motiveres. Når vi kommer til det punktet hvor vi kan få noe veldig bra av en persons hjerne, så det vil ha stor konsekvens. Fordi, hvis presidenten bruker et slikt system og sender trådløst fra noen sensor, vil noen ha lyst til å hacke inn i det.

Lesing av tankene dine - En spion drøm

Hvor akademisk vitenskap går av, vil ofte forskerne i regjeringslaboratoriene rundt om i verden plukke opp. Dette gjelder spesielt med brainwaveforskning.

Ifølge Dr. Christopher Green, Neuroscience Professor og Clinical Fellow på Wayne State School of Medicine, og en tidligere CIA vitenskapelig analytiker, er det allerede eksisterende forskning som viser den vellykkede “utdrag” av ekte data fra en persons hjerne ved hjelp av hjernebølgeanalyse.

Dr. Green påpekte eksperimenter utført av forskere ved Oxford, Berkeley og Universitetet i Genève i 2012, med tittelen På gjennomførbarheten av side-kanalangrep med hjernedatamaskingrensesnitt, hvor forskere var i stand til å trekke ut ATM-PIN-koder fra et fagperspektiv.

Dr. Green forklarte:

Informasjonen fremhever [s] ATM & the “gjenoppretting” av pin-koder fra bankkort. Faget står ved minibanken, og er bevisst [tallene] i hans / hennes sinn, og signaler gjenvinnes fra “Side kanal” (elektrofysiologisk jargong) avskjærer. Fatal Flaw: det er mye enklere måter å gjøre det samme ... selv om dette fungerer IF (liten 'hvis”) man har tidligere EEG-data fra målet ... ”lesning” eller “ser” på en kjent liste over ord, tall og så videre. Dette trinnet vil ikke være nødvendig hvis ovennevnte forskning skjer.

Ifølge Dr. Green ble materialet fra den ovennevnte studien gjentatte ganger informert om byråer som DARPA og CIA, og forskningen var “eksepsjonelt godt mottatt”.

Det som er imponerende er hvor nært det ser ut til at denne banebrytende forskningen er å kunne analysere de raske hjernebølger av et emne og interpolere bokstavelige tanker fra disse mønstrene. Det er ikke tyve eller tretti år unna, ifølge Dr. Green.

Jeg er sikker på [forskningen] fortsatte i noen grad, i hvilken grad jeg ikke vet. Jeg kan si at forskningen (etter min mening) vil ta 5 år og flere millioner dollar (ikke titalls millioner), fordi arbeidet går videre på andre laboratorier enn Oxford, Berkeley, og Genève ... og kunne ha blitt utnyttet. Problemet; hvem ønsker det? Hvilken reell verdi ville det være?

Faktisk knytter dette seg til Dr. Randolphs poeng at kommersialisering av slik teknologi kan ta et raskere tempo, hvis noen der ute kan identifisere noen reell verdi i evnen til å hacke inn i en persons sinn. Den virkelige verdien, det ser ut, er ikke i den kommersielle sektoren, men i intelligensens verden.

Disse eksisterende teknologiene er både strålende og skummelt alle samtidig. Man kan bare forestille seg hva som finnes i verden av klassifisert brainwave data-utvinning forskning, og hva det betyr for “hjernen privatliv” i fremtiden?

Tror du at når hjerneforskere er i stand til å forstå bestemte tanker fra hjernemønstre, at det vil utgjøre en sikkerhetstrussel? Er slik “finjustering” av brainwave analyse selv mulig? Del dine egne tanker i kommentarfeltet nedenfor.

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

Utforsk mer om: Bionic Technology, Geeky Science.