آیا مغز ما قابل هک شدن است؟

 اکنون سال 2035 است. همینطور که آماده می شوید تا سر کار بروید فراموش نکنید که "کلاه محافظ مغز" تان را بردارید. این کلاه بخشی از زندگی روزانه کسانی شده است که در پست های حساس و مهم هستند و قرار است مغزشان را از دست هکرها در امان نگه دارد.

اگر مطلب بالا قدری شبیه به داستان های علمی تخیلی به نظر می رسد، باید بگوییم که تحقیقات اخیر در زمینه ی فعالیت های مغزی و تکنولوژی های مرتبط با آن نشان می دهد که مقوله ی "قابلیت هک پذیری مغز" مسئله یی در خور توجه است.

چرا؟ زیرا طرح اولیه ی "ادراک" امواج مغزی در حال تبدیل شدن به سوژه ی شماره ی یک جوامع تحقیقاتی است. مشاهده و ثبت فعالیت های الکتریکی مغز – یا EEG– چیزی است که سال ها وجود داشته، اما ذات فعالیت های مغزی و الکتریسیته ی تولید شده توسط آن کمتر مورد توجه قرار گرفته است.

اگر الکترود های فلزی میتوانند امواج مغزی را اسکن کنند، پس چرا دستگاه های قابل حمل نتوانند؟ سیگنال های مغزی دقیقا چه اطلاعاتی از فعالیت های شما را می توانند فاش کنند؟ آیا تفکرات و علاقه مندی های شما را در بر دارند؟ در این مقاله نگاهی خواهیم داشت به سیستم دستگاه عصبی، دیدگاه یک متخصص سیستم های کامپیوتری و همچنین نظرات یک متخصص مغز و اعصاب که قبلا برای سازمان CIA کار می کرده، تا درک بهتری داشته باشیم که آیا واقعا در آینده هکرها قادر به هک کردن مغز انسان خواهند بود یا نه؟

در ادامه ی مطلب با دیجیاتو همراه باشید.

در همین ابتدا بگذارید جمله ی آخر را بگویم. بله، هک کردن مغز کاملا شدنی است و اگر تا انتهای این مطلب را بخوانید، دلیلش را خواهید فهمید.

کنترل کردن چیز های مختلف بوسیله ی مغز

طرفداران زیادی که این بخش از تکنولوژی (کنترل کردن لوازم مختلف به وسیله ی امواج مغزی) دارد شرکت های اسباب بازی سازی را مجاب کرد تا در این زمینه سرمایه گذاری کنند. یک مثال خوب از این تکنولوژی هلیکوپتری بود که به وسیله ی مغز کنترل می شد و اوربیت نام داشت. این محصول را کمپانی پازل باکس (Puzzlebox) تولید می کرد.

[videojs mp4="http://cdn.digiato.com/puzzlebox.mp4"]

در حالی که تماشا کردن حرکت و کنترل این اسباب بازی به بینندگان این تفکر را القاء می کرد که این وسیله کاملا خودآگاهانه و از طریق مغز کنترل می شود، اما در واقع شرکت سازنده به صورت خیلی ساده از امواج مغزی فرد استفاده می کرد تا متوجه شود که وی روی چه چیزی تمرکز کرده است.

رئیس شرکت Puzzlebox برای یکی از نشریه ها اینگونه توضیح داد که هر نوع عملیات ذهنی مانند انجام تکالیف ریاضی یا صحبت کردن یک زبان خارجی، نوعی ریتم خاص امواج مغزی را در پی خواهد داشت، درست مثل این که یک نفر دارد روی طبل می کوبد. ما می توانیم این ریتم ها را ترجمه کنیم و برای به حرکت درآوردن هلیکوپتر استفاده کنیم

به بیان دیگر، این مهم نیست که شما دقیقا به چه چیزی فکر میکنید، مهم این است که روی آن تمرکز داشته باشید.

این اختراع جدید –که با نام "افکار متمرکز" شناخته می شد و برای کنترل کردن اسباب بازی ها مورد استفاده قرار می گرفت- در زمان خودش در سال 2012 و ابتدای 2013  بازار ها را به لرزه در آورد. نمونه های دیگری از این اسباب بازی ها عبارت اند از:

- مربی علوم جنگ ستارگان (Star Wars Science Force Trainer) یا اسباب بازی های ذهن خلاق به شما این اجازه را می دادند تا حرکت توپ کوچک و کم وزنی را کنترل کنید.
- تحریک فعالیت های عصبی (Neural Impulse Actuator) که به وسیله ی شرکت OCZ توسعه داده شده بود، به توسعه دهندگان بازی های کامپیوتری این امکان را می داد تا برای برنامه نویسی، به صورت مستقیم از امواج مغزی شان کمک بگیرند.
- تثبیت کننده ذهن (MindSet) یک هدست مخصوص بود که به توسعه دهندگان نرم افزار این اجازه را می داد تا به وسیله ی امواج مغزی بر روی نرم افزار هایی که می نویسند کار کنند.

شرکت NeuroSky توسعه دهنده ی MindSet یا همان تثبیت کننده ی ذهن یک اسباب بازی دیگر را نیز گسترش داد که یک گربه ی پشمالوی دوست داشتنی بود و نام Necomimi را برایش انتخاب کرده بود. این گربه ی پشمالو با توجه به احساساتی که دستگاه ارسال کننده ی پوشیدنیش برایش ارسال می کرد، واکنش های مختلفی را از خود به نمایش می گذاشت.

درست است که این اسباب بازی های برای سرگرمی چیز جالبی هستند و می توانند کودکان را – و گاهی هم بزرگتر ها را – ساعت ها سرگرم کنند، اما چه دست آوردی برای آینده ی این علم خواهند داشت؟ آیا این "امواج مغزی" میتوانند به قدری دقیق خوانده شوند که نیازی به "تمرکز" نباشد؟ آیا می شود با استفاده از این سنسور ها در مورد عمق افکار و عقاید یک فرد بیشتر دانست؟

ادراک روان و احساسات

طبق نظر دکتر Decontee Jimmeh متخصص اعصاب و روان در Norwood در آمریکا، اسکن امواج مغزی (EEG) یک فرد خاص، اطلاعات مفیدی را در مورد خصوصیات اخلاقی وی در اختیار کارشناسان قرار می دهد. دکتر Jimmeh در این رابطه می افزاید که صرفا به جای مطالعه ی مستقیم امواج مغزی یک فرد می توان رفتار نورون ها و واکنشی که نسبت به یک اتفاق خاص در مغز رخ می دهد را مورد مطالعه قرار داد.

در کنار EEG فراخوانی حافظه هم می تواند باعث ایجاد امواج مغزی قابل ترجمه باشد. اگرچه فراخوانی حافظه نیاز به یک محرک دارد (چیزی که در EEG نیازی به آن نیست). امواج مغزی که به این وسیله تولید می شوند بسیار کوچکتر هستند و به صورت لحظه ای اتفاق می افتند.

این اطلاعات نه به شما می گوید که یک فرد دقیقا به چه چیزی فکر می کند و نه می تواند در روانشناسی فرد کمک کند. اما در عوض این امواج مغزی و تفسیر آنها به شما کمک می کند تا پیش بینی کنید که فرد مورد نظر در یک شرایط خاص چه عکس العملی از خود نشان می دهد. در واقع شما با بخش خوبی از "خصوصیت های فردی" یک انسان آشنا می شوید و خواهید فهمید که وی در موقعیتی که شاید قبلا تجربه نکرده است، چه واکنشی خواهد داشت.

شواهد زیادی وجود دارند که بیمارانی که به افسردگی دچار هستند در زمان های خاصی امواج مغزی با دامنه ی کوتاه تولید می کنند. این زمان ها وقتی است که آنها در حال تجربه و یا تفکر در مورد احساسات عمیقی هستند، در این شرایط بخش های خاصی از مغز امواج بیشتری تولید می کنند. بنابراین شواهد می توان از امواج مغزی برای مطالعه ی احساسات فردی استفاده کرد.

در حال حاضر برای دریافت امواج مغزی نیاز به پوشیدن الکترودهای خاصی است، اما اگر میخواستیم امواج مغزی را از راه دور اسکن کنیم، چه چیزی مورد نیاز بود؟

هک کردن مغز؟

برای درک بهتر از تکنولوژی دستگاه های "خواندن امواج مغزی" - مانند وسایلی که شرکت های تولیدی اسباب بازی های ذکر شده استفاده می کنند – به سراغ دکتر آدریان راندولف رفتیم. او که یک محقق و استاد دانشگاه در زمنیه ی "شناخت مغز" است، یک آزمایشگاه مخصوص در این زمینه را احداث کرده است. دکتر راندولف مدت هاست که بر روی علوم پیشرفته ای نظیر ساخت یک مغز کامپیوتری (BCI) کار می کند. وی در تلاش است تا با مطالعه در این مورد به بیماران خانه نشینی همچون کسانی که از ALS رنج می برند، کمک کند.

آزمایشگاه دکتر راندولف اخیرا یک BCI مخصوص را برای عینک گوگل ساخته است. این مغز کامپیوتری به کاربران این اجازه را می دهد که در میان افکارشان به دنبال اتفاقی خاص بگردند (چیزی شبیه جست جوی یک کلمه در یک متن). وی در یکی از سخنرانهایش در سال مغز انسان را به عنوان " کنترل از راه دور نهایی" معرفی می کند.

او توضیح می دهد که یک بازار بسیار بزرگ و پر رونق در زمینه ی "سیستم های مغزی" به راه افتاده است. شرکت هایی که می خوانند کاربران را تحت تاثیر قرار دهند و به آنها حس یک محصول تعامل گرا را منتقل کنند، در حال حرکت به این سمت هستند.

در حقیقت برای این که بتوان وارد مغز مصرف کنندگان شد نیاز به ابزار های خاصی است. در حال حاضر برای این امر شما در یک جای مخصوص قرار می گیرید و از شما سوال های خاصی پرسیده می شود. در این روش احتمال خطا بسیار زیاد است، مثلا وقتی که ضمیر خودآگاه شما کنترل قضیه را به دست می گیرد و در جواب های شما تاثیر می گذارد (در واقع باعث می شود جواب هایتان عمق وجودی شما را به تصویر نکشند). البته برای مقابله با این مشکل راه هایی هم هست. ما تمام حرکات شما را زیر نظر می گیریم، این که به کجا نگاه می کنید، چطور پلک میزنید، دست هایتان را کجا قرار می دهید، به طور کل زبان بدن شما در این حل مشکل ما را یاری می کند.

دکتر راندولف توضیح می دهد که برای خواندن امواج مغزی از کلاهی شبیه به کلاه شنا استفاده می شود. بر روی این کلاه الکترودهایی قرار دارد تا امواج مغزی را اسکن کنند. این الکترود ها به وسیله ی سیم هایی به یک دستگاه تقویت کننده متصل هستند.

دستگاه تقویت کننده به محققان کمک می کند تا بتوانند امواج بسیار ریز و ضعیف مغزی را هم ضبط کنند، تا از این طریق درک بهتری از سیگنال های مرتبط داشته باشند. دکتر راندولف در مورد این که محققین چگونه یک عمل یا رفتار خاص را با استفاده از فراوانی امواج مغزی ردیابی می کنند این گونه توضیح می دهد: این تشخیص رابطه ی مستقیمی با فرکانس امواج دارد. به طور مثال سینگال مربوط به حرکت بسامدی در حدود 8 تا 16 دارد.

طبق گفته های دکتر راندواف یکی از مشکلات دریافت سیگنال های ضعیف مغزی این است که الکترودهایی که بر روی پوست سر قرار می گیرند آنچنان حساس و قوی هستند که سیگنال های زیر 60 هرتز درون اتاق (از جمله امواج ساطع شده از مانیتور) را هم دریافت می کنند. در این صورت نیاز به اعمال فیلتر بر روی سیگنال های دریافتی هم به صورت سخت افزاری و هم نرم افزاری است.

بعضی از محققین ساختن ابزاری شبیه به قفس فارادی را پیشنهاد می کنند، اما ما باید روی چیزی عملی تر کار کنیم. نمی توان همیشه یک کلاه مسی به سر داشت و این ور و آن ور رفت. قفس فارادی ابزاری فلزی بود که دانشمندان در هنگام کار با امواج الکتریکی قوی درون آن می رفتند تا هم از نزدیک آزمایشات شان را مشاهده کنند و هم از اصابت صاعقه های مصنوعی در امان باشند.

آیا امواج مغزی واقعاً حاوی اطلاعات مفیدی هستند؟

سوال بزرگ تر در اینجاست که آیا واقعاً کسی می تواند با مطالعه ی امواج مغزی فرد دیگری در مورد افکار و تمایلات وی اطلاعاتی کسب کند؟ به طور مثال آیا هکر ها می توانند پسورد های شما را از درون مغزتان بدزدند؟ و یا سیستم های امنیتی می توانند موارد مورد نیاز را مستقیما از درون مغز مجرمین دریابند؟

افراد زیادی - که اکثرا باهوش تر از من بوده اند - قبلا  بخش هایی از مغز را شناسایی کرده اند که مربوط به فعالیت هایی خاصی هستند. مثلا بخش مربوط به فعالیت های حرکتی، بخش تصاویر، بخش قضاوت و امثال این ها. اما این ها تنها ظاهر قضیه و لایه ی اول است. لایه بعدی شناخت مغزی از تلاش و تحقیقاتی که طی سال ها در زمینه ی سیگنال شناسی و الگوهای مغز صورت گرفته به دست آمده است. در حال حاضر اگر بدانید که می خواهید روی چه بخشی تحقیق کنید، دیگر لازم نیست الگوی آن را خودتان بیابید.

اگر چه دکتر راندولف توضیح داد که به این سادگی ها هم نیست که بتوان تمام اطلاعات مورد نیاز را از طریق امواج مغزی به دست آورد.

محققین هنوز نمیتوانند تمام اطلاعات مورد نیاز را از امواج کلی مغز به دست آورند، بلکه برای به دست آوردن اطلاعاتی خاص باید روی بخش معینی از مغز تمرکز کنند.

ما مشاهده ی امواج مغزی را وقتی فرد مشغول انجام کار خاصی – مانند تماشای تلویزیون – است شروع می کنیم. سپس قسمت هایی از مغز که بیشترین میزان امواج را تولید کرده اند مشخص می کنیم. آنگاه نتیجه می گیریم که این بخش ها مربوط به زبان، حواس، شناخت بصری و حرکتی است. بعد تلاش می کنیم تا به درک درستی از نحوه ی تفکر فرد در رابطه با این بخش ها برسیم. یک نکته اینجا وجود دارد و آن این است که تنها با مشاهده ی این که یک قسمت مغز امواج بیشتری تولید می کند نمی توان گفت که این بخش دقیقا همان بخش مربوط به مثلا فعالیت های حرکتی است. احتمال این امر خیلی زیاد است، چون همه چیز بر مبنای صدها الگویی است که از افراد مختلف دریافت شده است. اما نمی توان با قطعیت تمام در مورد آن اظهار نظر کرد.

دکتر راندولف اینگونه توضیح می دهد که  این کار مانند این است که بخواهید صدای یک فرد را در یک استادیوم پر از تماشاگر بشنوید. اگر میکروفن را در وسط ورزشگاه قرار دهید، تقریبا غیر ممکن است که صدای او را بشنوید، اما اگر میکروفن رو به دست او بدهید، به وضوح صحبت های او را متوجه خواهید شد.

این مثال بسیار شبیه به وقتی است که سنسورها روی سر قرار می گیرند. بسیار مهم است که سنسورها کجای سر قرار دارند. همچنین واضح بودن و مقدار اطلاعاتی که میخواهیم دریافت کنیم هم در دقت این کار تاثیر گذار است.

نتیجه ی این مباحث این می شود که تکنولوژی حال حاضر نیازمند تعداد زیادی الکترود است، در واقع بیشترین تعداد الکترودی که می توان روی سر یک فرد جای داد. وقتی از او پرسیدیم که آیا در مورد "تحقیقاتی برای خواندن امواج مغزی انسان از راه دور" چیزی می داند یا نه، دکتر Randolph این طور پاسخ داد که احتمالا این تکنولوژی علاقه مندان زیادی را به سمت خود جلب کرده است.

من شکی ندارم که کسانی در مورد این قضیه تحقیق می کنند، اما فکر می کنم که مسئله ی اصلی در این قضیه مدار های برقی هستند. با توجه به تکنولوژی امروز برای این کار باید حتما در نزدیکی فرد مورد نظر الکترودهایی را قرار داد. و حتی به طریقی سر را لمس کرده و سنسور ها را متصل کرد. البته من چیزی در مورد تکنولوژی های جدیدتر که نیازمند لمس پوست سر نباشند نشنیده ام.

وقتی به طور مستقیم در مورد تکنولوژی هایی که بتوانند از فاصله ی دور امواج مغزی را اسکن کنند پرسیدیم، او اینطور پاسخ داد:

شما باید با یک مهندس الکترونیک صحبت کنید، اما با توجه به اطلاعاتی که من در این زمینه دارم، در حال حاضر ولت متر و طیف سنج های مختلفی وجود دارند که می توانید آن ها را در دست بگیرید و بفهمید که آیا در اتاق فعالیتی الکتریکی در جریان است یا نه. اما این ولت مترها و طیف سنج ها فقط کلیت قضیه را نشان می دهند. اگرچه شاید افزایش حساسیت و دقت این دستگاه ها کار خارق العاده ای نباشد. در حقیقت من می خواهم بگویم ساخت طیف سنجی با دقت بسیار بالا غیر ممکن نیست. اما آیا کسی به دنبال آن است یا نه؟ من چیزی نمیدانم.

اگر بخواهیم بحث خواندن افکار را خاتمه دهیم، باید بگوییم که دانشمندان هنوز به این مرحله نرسیده اند که بتوانند افکار یک شخص را به صورت کامل رمز گشایی کنند. برای این کار نیاز به نقشه ی کامل و دقیقی از فعالیت های مغزی و احساسات و افکار انسان و الگوی امواج مغز آنها است. طبق گفته های دکتر راندولف ما هنوز به این مرحله نرسیده ایم و این ها قدم بعدی هستند.

این یک قدم بزرگ است و ما برای رسیدن به نتیجه باید آن را برداریم. همینطور که ما به این سمت میرویم نیاز است که فضای ذخیره سازی و سیستم های پردازشی نیز قوی تر شوند. زیرا این ها پایه و اساس ساخت یک سیستم شناخت و درک کامل مغز است. اگرچه من فکر می کنم هنوز به این مرحله نرسیده ایم. البته وقتی که به مرحله ای برسیم که بتوانیم از اسکن امواج مغزی یک فرد – آن هم از راه دور- اطلاعات مفیدی به دست آوریم، مشکلات آغاز می شوند. زیرا اگر دولت ها از این امر استفاده کنند تا افکار جامعه را تحت کنترل داشته باشند، حتما عده ای هم پیدا می شوند که بخواهند این سیستم ها را هک کنند.

رویای یک جاسوس: خواندن افکار شما

وقتی علوم دانشگاهی را کنار بگذاریم، معمولا دانشمندان زیادی را می بینیم که در گوشه و کنار دنیا، زیر نظر دولت ها و یا به صورت مستقل مشغول تحقیق بر روی علومی این چنینی هستند.

طبق گفته های دکتر کریستوفر گرین (Christopher Green)، متخصص مغز و اعصاب در دانشگاه Wayne آمریکا و همچنین مامور سابق سازمان CIA، همین الان هم تحقیقاتی در این زمینه شده که به نتایج قابل قبولی دست یافته اند، محققین توانسته اند اطلاعات واقعی و قابل تفسیری را از آنالیز امواج مغزی به دست آورند.

دکتر گرین می افزاید که آزمایشات انجام شده توسط دانشگاه های آکسفورد، برکلی و ژنو در سال 2012 با عنوان " شدنی بودن استخراج اطلاعات از مغز به وسیله ی اسکن های کامپیوتری" نهایتا به این موفقیت منجر شد که دانشمندان توانستند از مغز فرد مورد تحقیق رمز عابر بانک او را استخراج کنند.

دکتر Green اینگونه توضیح می دهد که: نتیجه ی مستقیم آزمایشات فهمیدن رمز عابر بانک شخص مورد نظر بود. سوژه در مقابل دستگاه ATM می ایستد و به رمز عابر بانکش فکر می کند. در همین زمان اطلاعات مورد نظر از طریق فعل و انفعالات و همچنین امواج و الکتریسیته ی مغز او اسکن می شود. بخش ترسناک تر قضیه این است که دستیابی به این اطلاعات از راه های آسان تری هم امکان پذیر است. مثلا اگر قبلا مغز فرد مورد نظر اسکن شده باشد و از او خواسته شده باشد تا به چیزهای مشخصی فکر یا نگاه کند ( در واقع اگر الگوی امواج مغزی فرد مورد نظر در دسترس باشد ) دیگر حتی نیاز نخواهد بود که فرد مورد نظر به رمز عابر بانکش فکر کند.

طبق گفته های دکتر گرین آزمایشات بالا به صورت مستقیم تحت نظر سازمان CIA و دارپا بوده است و تحقیقات " به نحو احسن" به نتیجه رسیده است.

حال یک سوال پیش می آید و آن این است چقدر تا رسیدن به نقطه ای که این سیستم ها بتوانند اطلاعات هر مغزی را استخراج کنند و حتی در آن دخل و تصرف نمایند فاصله داریم؟ خب، شاید این فاصله بسیار کمتر از چیزی باشد که فکر می کنید.

من مطمئن هستم که تحقیقات در این زمینه گسترش یافته است. ولی این که تا چه اندازه و تا کجا پیش رفته اند را نمی دانم. من معتقد هستم که تا به ثمر رسیدن کامل تحقیقات در این زمینه، چیزی حدود 5 سال فاصله وجود دارد. و البته میلیون ها دلار هم هزینه خواهد داشت، زیرا از این جا به بعد دیگر نمی توان از آزمایشگاه های Oxford و امثال آن استفاده کرد. و البته اگر کار به نتیجه برسد، ارزش آن چه قدر خواهد بود؟ میلیون ها دلار؟ یا میلیاردها؟

تکنولوژی های موجود اخیر هم بسیار مبتکرانه و هم ترسناک هستند. چه چیزهایی که شاید در انتظارمان باشند، مثل "اطلاعات طبقه بندی شده ی مغزی" یا مفهوم جدیدی از "تخلیه اطلاعاتی" و امثال این ها. به راستی آیا اصطلاحاتی همچون "حریم مغزی" پا به عرصه ی وجود خواهند گذاشت؟

شما چه فکر می کنید؟ آیا اصلا چنین چیزهایی امکان پذیر است؟ آیا روزی که دانشمندان بتوانند به معنای کلمه افکار انسان ها را بخوانند، روز مرگ امنیت خواهد بود؟ افکار و عقاید خود را با ما در میان بگذارید.