Công nghệ giao diện não-máy tính có thể nhận ra sự tương tác giữa não người và các thiết bị bên ngoài, đồng thời bộ não song sinh kỹ thuật số có thể mô phỏng mạng lưới thần kinh của não người. Sự kết hợp giữa cả hai sẽ thúc đẩy những đột phá lớn trong y tế và các lĩnh vực khác, mở ra những hướng đi mới khả năng số hóa bộ não và số hóa cuộc sống, thúc đẩy hơn nữa sự xuất hiện của một kỷ nguyên mới của cuộc sống số.
Trí tuệ nhân tạo giống như một ngôi sao mới sáng, lao tới một chân trời mới với tốc độ chóng mặt. Trong vũ trụ kỹ thuật số rộng lớn này, một lĩnh vực thú vị - sự tích hợp sâu sắc giữa bộ não sinh học và trí tuệ nhân tạo đang bùng nổ.
Bắt đầu từ công nghệ giao diện não-máy tính do tỷ phú công nghệ Mỹ Elon Musk khởi xướng, trí tuệ nhân tạo không còn chỉ là một thế giới ảo bên trong máy tính mà nó đang tương tác với bộ não con người, cho thấy những khả năng không giới hạn. Ví dụ, thông qua giao diện não-máy tính, con người có thể điều khiển các thiết bị bên ngoài thông qua suy nghĩ của mình để giúp người khuyết tật phục hồi chức năng sinh hoạt hàng ngày. Khái niệm về cuộc sống số trong bộ phim The Wandering Earth 2 thậm chí còn bắt mắt hơn: con người có thể có một cuộc sống số của riêng mình bên ngoài cơ thể và một bộ não song sinh kỹ thuật số bên ngoài bộ não sinh học. Trong thế giới khoa học viễn tưởng rộng lớn này, trí tuệ nhân tạo không còn là một cỗ máy đơn giản mà là một dạng sống số có cảm xúc, khả năng tư duy và khả năng tự nhận thức. Loại trí tưởng tượng này truyền cảm hứng cho những niềm mơ ước vô tận của chúng ta về trí tuệ nhân tạo, khiến chúng ta suy nghĩ về cuộc sống là gì và liệu công nghệ có thể tạo ra những sinh vật sống hay không.
Giao diện não-máy tính lần đầu tiên được đề xuất bởi nhà khoa học người Mỹ J. Vidal vào năm 1973. Nguyên tắc cơ bản của nó là thu thập và phân tích các tín hiệu EEG do não tạo ra thông qua các điện cực đặt trên đầu. Sau đó, các tín hiệu này được số hóa và giải mã, đồng thời chuyển đổi thành tín hiệu lệnh mà máy tính hoặc các thiết bị khác có thể hiểu được, từ đó cho phép tương tác với máy tính và các thiết bị khác.
Với sự phát triển của công nghệ, công nghệ giao diện não-máy tính không chỉ tương tác với máy tính và các thiết bị khác (điều khiển não) sau khi não gửi tín hiệu EEG mà còn cho phép các tín hiệu điện do thiết bị tạo ra tác động lên não, từ đó đạt được tác dụng nhất định (điều khiển não).
Về mặt “điều khiển não”, giao diện não-máy tính được sử dụng rộng rãi, từ điều khiển trò chơi đơn giản đến phẫu thuật chân tay giả phức tạp, thậm chí công nghệ này còn có thể giúp những bệnh nhân mất chức năng ngôn ngữ “nói” thông qua suy nghĩ. Ví dụ, người khuyết tật có thể điều khiển xe lăn hoặc chân tay giả thông qua giao diện não-máy tính, sau đó lấy lại khả năng di chuyển hoặc cầm nắm đồ vật, đây là bước đột phá lớn trong việc cải thiện chất lượng cuộc sống của người bệnh.
Về mặt "điều khiển não", công nghệ giao diện não-máy tính kích thích các vùng cụ thể của não thông qua các tín hiệu điện do thiết bị tạo ra, có thể thay đổi hoạt động thần kinh của não và từ đó điều trị các bệnh thần kinh khác nhau, chẳng hạn như bệnh Parkinson, động kinh, trầm cảm… Trong số đó, kích thích não sâu (DBS) là phương pháp điều trị bệnh Parkinson đã được ứng dụng lâm sàng. Nó sử dụng công nghệ lập thể để định vị chính xác và cấy ghép các điện cực vào các vùng cụ thể của não bệnh nhân, chẳng hạn như nhân dưới đồi, nhân cầu nhạt, đồi thị… và liên tục truyền xung kích thích đến các vùng cụ thể của mô não sâu để đạt được mục đích điều trị.
Theo các phương thức kết nối khác nhau, giao diện não-máy tính có thể được chia thành loại cấy ghép và không cấy ghép, sự khác biệt chính nằm ở việc thiết bị giao diện có cần được cấy trực tiếp vào não người dùng hay không.
Giao diện máy tính-não cấy ghép sẽ cấy trực tiếp các thiết bị như điện cực hoặc cảm biến vào não thông qua phẫu thuật để thu được các thông tin như tín hiệu điện của não hoặc hoạt động của tế bào thần kinh, do đó, nó có thể nhận được tín hiệu thần kinh mạnh hơn và rõ ràng hơn và đạt được khả năng điều khiển thiết bị bên ngoài chính xác hơn. Phương thức kết nối này có thể cung cấp thông tin chất lượng cao hơn và phong phú hơn, nhưng nó đòi hỏi phải phẫu thuật trên cơ thể con người, tiềm ẩn những rủi ro nhất định và các vấn đề về đạo đức.
Giao diện não-máy tính không thể cấy ghép thu thập thông tin như tín hiệu điện hoặc hoạt động thần kinh của não thông qua các thiết bị bên ngoài, chẳng hạn như điện não đồ, chụp cộng hưởng từ... Phương pháp kết nối này không cần phẫu thuật và ít gây tổn hại cho cơ thể con người nhưng lượng thông tin thu được ít hơn và chất lượng tương đối thấp.
Giao diện máy tính não có thể cấy ghép có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong chăm sóc sức khỏe, phục hồi chức năng và các khía cạnh khác, trong khi giao diện máy tính não không thể cấy ghép được sử dụng rộng rãi trong trò chơi, giải trí, giáo dục và các lĩnh vực khác. Do đó, các loại giao diện não-máy tính khác nhau có thể được lựa chọn tùy theo các tình huống và nhu cầu ứng dụng khác nhau. Sự phát triển không ngừng của công nghệ giao diện não-máy tính cũng sẽ tiếp tục đẩy nhanh quá trình tích hợp giữa não sinh học và trí tuệ nhân tạo máy tính, hiện thực hóa quá trình số hóa não bộ và số hóa cuộc sống.
Bước đầu tiên trong việc tạo ra bộ não song sinh kỹ thuật số là thu thập một lượng lớn dữ liệu hình ảnh thần kinh và sinh học thần kinh, bao gồm hình ảnh cộng hưởng từ của cấu trúc não, bản ghi điện não đồ về hoạt động của sóng não và các kết nối giữa các tế bào thần kinh (connectomes). Những dữ liệu này có thể giúp các nhà nghiên cứu hiểu được cấu trúc và chức năng của não và cung cấp cơ sở cho bước xây dựng mô hình tiếp theo. Sau đó, các nhà nghiên cứu sử dụng các kỹ thuật trí tuệ nhân tạo để phân tích dữ liệu, chẳng hạn như thuật toán học sâu và học máy để xác định các mô hình và mối quan hệ trong não, đồng thời xác định vùng não nào chịu trách nhiệm xử lý thông tin thị giác và vùng não nào chịu trách nhiệm về trí nhớ. Cuối cùng, các mô hình toán học và tính toán được sử dụng để mô phỏng hoạt động của não, bao gồm mô phỏng hoạt động điện của tế bào thần kinh, truyền tín hiệu giữa các tế bào thần kinh và hoạt động của toàn bộ mạng lưới não, và cuối cùng tạo ra một “bộ não” ảo trên máy tính.
Bộ não song sinh kỹ thuật số giống như một bản sao lưu hoặc bản sao của bộ não con người, các nhà khoa học có thể sử dụng nó để tích hợp các kết quả nghiên cứu của nhiều bộ não sinh học khác nhau, dự kiến
sẽ tiết lộ cơ chế hoạt động của não, khơi gợi trí thông minh giống não bộ, điều trị tất cả các bệnh liên quan đến não, và thông qua phân tích chuyên sâu Mô hình làm việc của bộ não con người, nghiên cứu các thuật toán, dữ liệu và mô hình trí tuệ nhân tạo, tạo cơ sở cho những đột phá mang tính cách mạng trong phát triển trí tuệ nhân tạo.
Trong bộ não song sinh kỹ thuật số, mỗi “nút” đại diện cho một tế bào não và “kết nối” đại diện cho hoạt động kết nối khớp thần kinh giữa các tế bào não. Các nhà nghiên cứu có thể mô phỏng hoạt động não người ở các trạng thái khác nhau bằng cách điều chỉnh trọng số của các nút và kết nối. Đồng thời, bộ não song sinh kỹ thuật số cũng có thể được kết nối với thiết bị giao diện não-máy tính để thực hiện theo dõi trạng thái não theo thời gian thực và tối ưu hóa mô hình của bộ não song sinh kỹ thuật số. Thông qua quá trình lặp lại liên tục, cấu trúc và chức năng của bộ não song sinh kỹ thuật số có thể dần dần tiếp cận bộ não con người, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật mạnh mẽ để khám phá những bí ẩn của bộ não con người và phát triển các mô hình điện toán giống bộ não.
Cuộc sống số đề cập đến việc ghi lại và mô phỏng các hoạt động sinh lý và quá trình nhận thức của các cá thể sinh học ở dạng kỹ thuật số để đạt được "cặp song sinh kỹ thuật số riêng lẻ". Cốt lõi của nó là thu thập dữ liệu sinh học kỹ thuật số đa cấp riêng lẻ, bao gồm dữ liệu bộ gen, nghĩa là thông tin trình tự DNA bộ gen riêng lẻ thu được thông qua công nghệ giải trình tự gen; dữ liệu sinh lý, nghĩa là các thông số sinh lý riêng lẻ thu được bằng cách sử dụng các thiết bị đeo được, chẳng hạn như nhịp tim, máu áp suất, điện não đồ, v.v... Dữ liệu đa tín hiệu sinh lý; dữ liệu hành vi, ghi lại thông tin tương tác và hành vi hàng ngày của một cá nhân; dữ liệu nhận thức, đề cập đến dữ liệu quá trình nhận thức của cá nhân như học tập, trí nhớ và suy nghĩ, cũng như dữ liệu đặc điểm nhận thức như như ngôn ngữ, văn hóa và giá trị; môi trường Dữ liệu đề cập đến dữ liệu về môi trường sống, nơi làm việc, mạng xã hội và các yếu tố môi trường khác của một cá nhân.
Thông qua các thuật toán học sâu và đa phương thức, những dữ liệu không đồng nhất khổng lồ này được tích hợp một cách hữu cơ để hình thành các cá nhân kỹ thuật số và đạt được dự đoán và mô phỏng trạng thái sinh lý, khả năng nhận thức và thậm chí cả cảm xúc của từng cá nhân. Cá nhân ảo này có ý thức và hành vi độc lập trong không gian số và có thể giao tiếp, tương tác với con người.
Cuộc sống số có thể mở ra không gian vật lý và không gian số, đồng thời nhận ra sự tiếp tục của các dạng sống. Chúng ta có thể hướng tới một lối sống kỹ thuật số và lâu dài hơn. Đây sẽ là một suy đoán mang tính kỹ thuật và triết học, giống như câu nói “Tôi tư duy, nên tôi tồn tại” của Descartes. Cuộc sống số sẽ tiếp tục kích thích tư duy sâu sắc của con người về cuộc sống và sự tồn tại.
Hiện nay, khi dân số già đi ngày càng gia tăng, tỷ lệ mắc bệnh Alzheimer ngày càng tăng qua từng năm, gây gánh nặng rất lớn cho xã hội và gia đình. Nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các triệu chứng của bệnh Alzheimer, chẳng hạn như cải thiện trí nhớ, nhận thức và tâm trạng, có thể được cải thiện bằng cách kích thích các vùng cụ thể trong não có liên quan chặt chẽ đến chức năng nhận thức và điều hòa cảm xúc. Do đó, sau khi mô phỏng não kỹ thuật số của bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer, các khu vực khác nhau có thể được mô phỏng với cường độ và tần số khác nhau để thu được phản hồi mô phỏng từ não kỹ thuật số nhằm hướng dẫn điều trị bệnh lý cho não sinh học. Ví dụ, sau khi có được thông tin phản hồi não kỹ thuật số chính xác, công nghệ giao diện não-máy tính, chẳng hạn như thiết bị trị liệu từ tính có thể đeo, có thể được sử dụng để thực hiện vật lý trị liệu và kích thích trên các vùng cụ thể của não nhằm đạt được hiệu quả can thiệp.
Bộ não song sinh kỹ thuật số không chỉ có thể phản ánh chính xác hoạt động não của bệnh nhân mà còn dự đoán diễn biến của bệnh. Bằng cách phân tích dữ liệu từ bộ não song sinh kỹ thuật số, các bác sĩ có thể phát hiện kịp thời diễn biến của bệnh và đưa ra biện pháp điều trị thích hợp. Ngoài ra, các nghiên cứu về não sinh học đã phát hiện ra rằng một số bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer có kết nối mạng lưới thần kinh não bất thường, đây có thể là một trong những nguyên nhân khiến họ suy giảm nhận thức. Bằng cách mô phỏng mạng lưới nơ-ron và quá trình truyền tín hiệu của bộ não sinh học con người thông qua các mô hình não kỹ thuật số, chúng ta có thể thu được các biểu hiện bệnh lý của nó, làm rõ các cơ chế sinh học thần kinh liên quan đến bệnh Alzheimer, đồng thời giúp ngăn ngừa và điều trị bệnh Alzheimer.
Công nghệ giao diện não-máy tính và bộ não song sinh kỹ thuật số bổ sung cho nhau và sẽ đóng vai trò quan trọng trong điều trị bệnh trong tương lai, thúc đẩy hơn nữa sự phát triển của khoa học thần kinh và công nghệ trí tuệ nhân tạo, đồng thời mang lại những cơ hội và thách thức to lớn cho lĩnh vực y tế và sức khỏe trong tương lai.
Trong tương lai, trong lĩnh vực y tế, cuộc sống số có thể thay đổi hoàn toàn hiểu biết của con người về sức khỏe và bệnh tật. Bằng cách theo dõi dữ liệu sinh học trong thời gian thực, hệ thống đời sống kỹ thuật số có thể nhanh chóng xác định các vấn đề sức khỏe và đưa ra dự đoán trước khi các triệu chứng xuất hiện. Không chỉ vậy, cuộc sống số cũng sẽ thay đổi cách con người điều trị bệnh tật. Dựa trên dữ liệu sinh học và thông tin di truyền của từng cá nhân, các bác sĩ sẽ có thể điều chỉnh phương pháp điều trị cho từng bệnh nhân, giảm thiểu tác dụng phụ và nâng cao hiệu quả.
Đồng thời, cuộc sống số cũng sẽ đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học. Các nhà nghiên cứu có thể sử dụng dữ liệu sinh học quy mô lớn để nghiên cứu nguyên nhân gốc rễ của bệnh tật và tìm ra phương pháp điều trị mới. Điều này sẽ đẩy nhanh sự phát triển của các loại thuốc mới và sự hiểu biết về bệnh tật, mang lại những tiến bộ to lớn cho lĩnh vực y tế.
Tất nhiên, sự phát triển của cuộc sống số cũng đi kèm với một số thách thức. Quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu là một trong những vấn đề quan trọng, vì vậy phải hết sức cẩn thận khi xử lý dữ liệu sinh trắc học cá nhân. Ngoài ra, việc phát triển công nghệ cuộc sống số đòi hỏi sự đầu tư và nghiên cứu đáng kể để đảm bảo tính hiệu quả và độ tin cậy của nó. Bất chấp những thách thức, chúng tôi tin rằng thông qua sức mạnh của công nghệ, cuộc sống số có thể mang lại nhiều hy vọng và cơ hội hơn cho sức khỏe và hạnh phúc của con người.
Trí tuệ nhân tạo giống như một ngôi sao mới sáng, lao tới một chân trời mới với tốc độ chóng mặt. Trong vũ trụ kỹ thuật số rộng lớn này, một lĩnh vực thú vị - sự tích hợp sâu sắc giữa bộ não sinh học và trí tuệ nhân tạo đang bùng nổ.
Bắt đầu từ công nghệ giao diện não-máy tính do tỷ phú công nghệ Mỹ Elon Musk khởi xướng, trí tuệ nhân tạo không còn chỉ là một thế giới ảo bên trong máy tính mà nó đang tương tác với bộ não con người, cho thấy những khả năng không giới hạn. Ví dụ, thông qua giao diện não-máy tính, con người có thể điều khiển các thiết bị bên ngoài thông qua suy nghĩ của mình để giúp người khuyết tật phục hồi chức năng sinh hoạt hàng ngày. Khái niệm về cuộc sống số trong bộ phim The Wandering Earth 2 thậm chí còn bắt mắt hơn: con người có thể có một cuộc sống số của riêng mình bên ngoài cơ thể và một bộ não song sinh kỹ thuật số bên ngoài bộ não sinh học. Trong thế giới khoa học viễn tưởng rộng lớn này, trí tuệ nhân tạo không còn là một cỗ máy đơn giản mà là một dạng sống số có cảm xúc, khả năng tư duy và khả năng tự nhận thức. Loại trí tưởng tượng này truyền cảm hứng cho những niềm mơ ước vô tận của chúng ta về trí tuệ nhân tạo, khiến chúng ta suy nghĩ về cuộc sống là gì và liệu công nghệ có thể tạo ra những sinh vật sống hay không.
Công nghệ giao diện não-máy tính
Với sự phát triển của công nghệ, công nghệ giao diện não-máy tính không chỉ tương tác với máy tính và các thiết bị khác (điều khiển não) sau khi não gửi tín hiệu EEG mà còn cho phép các tín hiệu điện do thiết bị tạo ra tác động lên não, từ đó đạt được tác dụng nhất định (điều khiển não).
Về mặt “điều khiển não”, giao diện não-máy tính được sử dụng rộng rãi, từ điều khiển trò chơi đơn giản đến phẫu thuật chân tay giả phức tạp, thậm chí công nghệ này còn có thể giúp những bệnh nhân mất chức năng ngôn ngữ “nói” thông qua suy nghĩ. Ví dụ, người khuyết tật có thể điều khiển xe lăn hoặc chân tay giả thông qua giao diện não-máy tính, sau đó lấy lại khả năng di chuyển hoặc cầm nắm đồ vật, đây là bước đột phá lớn trong việc cải thiện chất lượng cuộc sống của người bệnh.
Về mặt "điều khiển não", công nghệ giao diện não-máy tính kích thích các vùng cụ thể của não thông qua các tín hiệu điện do thiết bị tạo ra, có thể thay đổi hoạt động thần kinh của não và từ đó điều trị các bệnh thần kinh khác nhau, chẳng hạn như bệnh Parkinson, động kinh, trầm cảm… Trong số đó, kích thích não sâu (DBS) là phương pháp điều trị bệnh Parkinson đã được ứng dụng lâm sàng. Nó sử dụng công nghệ lập thể để định vị chính xác và cấy ghép các điện cực vào các vùng cụ thể của não bệnh nhân, chẳng hạn như nhân dưới đồi, nhân cầu nhạt, đồi thị… và liên tục truyền xung kích thích đến các vùng cụ thể của mô não sâu để đạt được mục đích điều trị.
Theo các phương thức kết nối khác nhau, giao diện não-máy tính có thể được chia thành loại cấy ghép và không cấy ghép, sự khác biệt chính nằm ở việc thiết bị giao diện có cần được cấy trực tiếp vào não người dùng hay không.
Giao diện máy tính-não cấy ghép sẽ cấy trực tiếp các thiết bị như điện cực hoặc cảm biến vào não thông qua phẫu thuật để thu được các thông tin như tín hiệu điện của não hoặc hoạt động của tế bào thần kinh, do đó, nó có thể nhận được tín hiệu thần kinh mạnh hơn và rõ ràng hơn và đạt được khả năng điều khiển thiết bị bên ngoài chính xác hơn. Phương thức kết nối này có thể cung cấp thông tin chất lượng cao hơn và phong phú hơn, nhưng nó đòi hỏi phải phẫu thuật trên cơ thể con người, tiềm ẩn những rủi ro nhất định và các vấn đề về đạo đức.
Giao diện não-máy tính không thể cấy ghép thu thập thông tin như tín hiệu điện hoặc hoạt động thần kinh của não thông qua các thiết bị bên ngoài, chẳng hạn như điện não đồ, chụp cộng hưởng từ... Phương pháp kết nối này không cần phẫu thuật và ít gây tổn hại cho cơ thể con người nhưng lượng thông tin thu được ít hơn và chất lượng tương đối thấp.
Giao diện máy tính não có thể cấy ghép có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong chăm sóc sức khỏe, phục hồi chức năng và các khía cạnh khác, trong khi giao diện máy tính não không thể cấy ghép được sử dụng rộng rãi trong trò chơi, giải trí, giáo dục và các lĩnh vực khác. Do đó, các loại giao diện não-máy tính khác nhau có thể được lựa chọn tùy theo các tình huống và nhu cầu ứng dụng khác nhau. Sự phát triển không ngừng của công nghệ giao diện não-máy tính cũng sẽ tiếp tục đẩy nhanh quá trình tích hợp giữa não sinh học và trí tuệ nhân tạo máy tính, hiện thực hóa quá trình số hóa não bộ và số hóa cuộc sống.
Bộ não đôi kỹ thuật số
Bộ não song sinh kỹ thuật số đề cập đến một hệ thống trí tuệ nhân tạo giống như não được hình thành bằng cách sử dụng một lượng lớn dữ liệu hình ảnh thần kinh và sinh học thần kinh, kết hợp với công nghệ trí tuệ nhân tạo và sử dụng công nghệ kỹ thuật số để mô phỏng hoặc bắt chước các chức năng sinh học của não.Bước đầu tiên trong việc tạo ra bộ não song sinh kỹ thuật số là thu thập một lượng lớn dữ liệu hình ảnh thần kinh và sinh học thần kinh, bao gồm hình ảnh cộng hưởng từ của cấu trúc não, bản ghi điện não đồ về hoạt động của sóng não và các kết nối giữa các tế bào thần kinh (connectomes). Những dữ liệu này có thể giúp các nhà nghiên cứu hiểu được cấu trúc và chức năng của não và cung cấp cơ sở cho bước xây dựng mô hình tiếp theo. Sau đó, các nhà nghiên cứu sử dụng các kỹ thuật trí tuệ nhân tạo để phân tích dữ liệu, chẳng hạn như thuật toán học sâu và học máy để xác định các mô hình và mối quan hệ trong não, đồng thời xác định vùng não nào chịu trách nhiệm xử lý thông tin thị giác và vùng não nào chịu trách nhiệm về trí nhớ. Cuối cùng, các mô hình toán học và tính toán được sử dụng để mô phỏng hoạt động của não, bao gồm mô phỏng hoạt động điện của tế bào thần kinh, truyền tín hiệu giữa các tế bào thần kinh và hoạt động của toàn bộ mạng lưới não, và cuối cùng tạo ra một “bộ não” ảo trên máy tính.
Bộ não song sinh kỹ thuật số giống như một bản sao lưu hoặc bản sao của bộ não con người, các nhà khoa học có thể sử dụng nó để tích hợp các kết quả nghiên cứu của nhiều bộ não sinh học khác nhau, dự kiến
sẽ tiết lộ cơ chế hoạt động của não, khơi gợi trí thông minh giống não bộ, điều trị tất cả các bệnh liên quan đến não, và thông qua phân tích chuyên sâu Mô hình làm việc của bộ não con người, nghiên cứu các thuật toán, dữ liệu và mô hình trí tuệ nhân tạo, tạo cơ sở cho những đột phá mang tính cách mạng trong phát triển trí tuệ nhân tạo.
Trong bộ não song sinh kỹ thuật số, mỗi “nút” đại diện cho một tế bào não và “kết nối” đại diện cho hoạt động kết nối khớp thần kinh giữa các tế bào não. Các nhà nghiên cứu có thể mô phỏng hoạt động não người ở các trạng thái khác nhau bằng cách điều chỉnh trọng số của các nút và kết nối. Đồng thời, bộ não song sinh kỹ thuật số cũng có thể được kết nối với thiết bị giao diện não-máy tính để thực hiện theo dõi trạng thái não theo thời gian thực và tối ưu hóa mô hình của bộ não song sinh kỹ thuật số. Thông qua quá trình lặp lại liên tục, cấu trúc và chức năng của bộ não song sinh kỹ thuật số có thể dần dần tiếp cận bộ não con người, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật mạnh mẽ để khám phá những bí ẩn của bộ não con người và phát triển các mô hình điện toán giống bộ não.
Sự tiếp nối của cuộc sống số và tư duy triết học
Sự xuất hiện của bộ não song sinh kỹ thuật số cho thấy cơ quan phức tạp nhất của con người với ý thức tư duy đã được số hóa, đồng thời cho thấy việc số hóa toàn bộ cuộc sống có thể không còn xa với con người. Trong phim The Wandering Earth 2, ý thức của nhân vật nữ được lưu trữ dưới dạng một con chip giống như não, tiếp tục tiến hóa và phát triển thông qua mạng lưới thần kinh nhân tạo. Cảnh này mô tả một cách sống động "sức sống" của cuộc sống số.Cuộc sống số đề cập đến việc ghi lại và mô phỏng các hoạt động sinh lý và quá trình nhận thức của các cá thể sinh học ở dạng kỹ thuật số để đạt được "cặp song sinh kỹ thuật số riêng lẻ". Cốt lõi của nó là thu thập dữ liệu sinh học kỹ thuật số đa cấp riêng lẻ, bao gồm dữ liệu bộ gen, nghĩa là thông tin trình tự DNA bộ gen riêng lẻ thu được thông qua công nghệ giải trình tự gen; dữ liệu sinh lý, nghĩa là các thông số sinh lý riêng lẻ thu được bằng cách sử dụng các thiết bị đeo được, chẳng hạn như nhịp tim, máu áp suất, điện não đồ, v.v... Dữ liệu đa tín hiệu sinh lý; dữ liệu hành vi, ghi lại thông tin tương tác và hành vi hàng ngày của một cá nhân; dữ liệu nhận thức, đề cập đến dữ liệu quá trình nhận thức của cá nhân như học tập, trí nhớ và suy nghĩ, cũng như dữ liệu đặc điểm nhận thức như như ngôn ngữ, văn hóa và giá trị; môi trường Dữ liệu đề cập đến dữ liệu về môi trường sống, nơi làm việc, mạng xã hội và các yếu tố môi trường khác của một cá nhân.
Thông qua các thuật toán học sâu và đa phương thức, những dữ liệu không đồng nhất khổng lồ này được tích hợp một cách hữu cơ để hình thành các cá nhân kỹ thuật số và đạt được dự đoán và mô phỏng trạng thái sinh lý, khả năng nhận thức và thậm chí cả cảm xúc của từng cá nhân. Cá nhân ảo này có ý thức và hành vi độc lập trong không gian số và có thể giao tiếp, tương tác với con người.
Cuộc sống số có thể mở ra không gian vật lý và không gian số, đồng thời nhận ra sự tiếp tục của các dạng sống. Chúng ta có thể hướng tới một lối sống kỹ thuật số và lâu dài hơn. Đây sẽ là một suy đoán mang tính kỹ thuật và triết học, giống như câu nói “Tôi tư duy, nên tôi tồn tại” của Descartes. Cuộc sống số sẽ tiếp tục kích thích tư duy sâu sắc của con người về cuộc sống và sự tồn tại.
Các đột phá y tế từ giao diện não-máy tính kết hợp với bộ não song sinh kỹ thuật số
Với những đột phá và phát triển không ngừng của giao diện não-máy tính và công nghệ não song sinh kỹ thuật số, nó có thể mang lại tin vui cho con người trong tương lai, đặc biệt là nghiên cứu các bệnh lớn liên quan đến não.Hiện nay, khi dân số già đi ngày càng gia tăng, tỷ lệ mắc bệnh Alzheimer ngày càng tăng qua từng năm, gây gánh nặng rất lớn cho xã hội và gia đình. Nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các triệu chứng của bệnh Alzheimer, chẳng hạn như cải thiện trí nhớ, nhận thức và tâm trạng, có thể được cải thiện bằng cách kích thích các vùng cụ thể trong não có liên quan chặt chẽ đến chức năng nhận thức và điều hòa cảm xúc. Do đó, sau khi mô phỏng não kỹ thuật số của bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer, các khu vực khác nhau có thể được mô phỏng với cường độ và tần số khác nhau để thu được phản hồi mô phỏng từ não kỹ thuật số nhằm hướng dẫn điều trị bệnh lý cho não sinh học. Ví dụ, sau khi có được thông tin phản hồi não kỹ thuật số chính xác, công nghệ giao diện não-máy tính, chẳng hạn như thiết bị trị liệu từ tính có thể đeo, có thể được sử dụng để thực hiện vật lý trị liệu và kích thích trên các vùng cụ thể của não nhằm đạt được hiệu quả can thiệp.
Bộ não song sinh kỹ thuật số không chỉ có thể phản ánh chính xác hoạt động não của bệnh nhân mà còn dự đoán diễn biến của bệnh. Bằng cách phân tích dữ liệu từ bộ não song sinh kỹ thuật số, các bác sĩ có thể phát hiện kịp thời diễn biến của bệnh và đưa ra biện pháp điều trị thích hợp. Ngoài ra, các nghiên cứu về não sinh học đã phát hiện ra rằng một số bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer có kết nối mạng lưới thần kinh não bất thường, đây có thể là một trong những nguyên nhân khiến họ suy giảm nhận thức. Bằng cách mô phỏng mạng lưới nơ-ron và quá trình truyền tín hiệu của bộ não sinh học con người thông qua các mô hình não kỹ thuật số, chúng ta có thể thu được các biểu hiện bệnh lý của nó, làm rõ các cơ chế sinh học thần kinh liên quan đến bệnh Alzheimer, đồng thời giúp ngăn ngừa và điều trị bệnh Alzheimer.
Công nghệ giao diện não-máy tính và bộ não song sinh kỹ thuật số bổ sung cho nhau và sẽ đóng vai trò quan trọng trong điều trị bệnh trong tương lai, thúc đẩy hơn nữa sự phát triển của khoa học thần kinh và công nghệ trí tuệ nhân tạo, đồng thời mang lại những cơ hội và thách thức to lớn cho lĩnh vực y tế và sức khỏe trong tương lai.
Hướng tới tương lai của cuộc sống số
Một kỷ nguyên mới của cuộc sống số đã đến, bằng việc kết hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo với dữ liệu sinh học, cuộc sống số sẽ mang lại nhiều khả năng hơn cho nhiều lĩnh vực khác nhau như y học của con người.Trong tương lai, trong lĩnh vực y tế, cuộc sống số có thể thay đổi hoàn toàn hiểu biết của con người về sức khỏe và bệnh tật. Bằng cách theo dõi dữ liệu sinh học trong thời gian thực, hệ thống đời sống kỹ thuật số có thể nhanh chóng xác định các vấn đề sức khỏe và đưa ra dự đoán trước khi các triệu chứng xuất hiện. Không chỉ vậy, cuộc sống số cũng sẽ thay đổi cách con người điều trị bệnh tật. Dựa trên dữ liệu sinh học và thông tin di truyền của từng cá nhân, các bác sĩ sẽ có thể điều chỉnh phương pháp điều trị cho từng bệnh nhân, giảm thiểu tác dụng phụ và nâng cao hiệu quả.
Đồng thời, cuộc sống số cũng sẽ đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học. Các nhà nghiên cứu có thể sử dụng dữ liệu sinh học quy mô lớn để nghiên cứu nguyên nhân gốc rễ của bệnh tật và tìm ra phương pháp điều trị mới. Điều này sẽ đẩy nhanh sự phát triển của các loại thuốc mới và sự hiểu biết về bệnh tật, mang lại những tiến bộ to lớn cho lĩnh vực y tế.
Tất nhiên, sự phát triển của cuộc sống số cũng đi kèm với một số thách thức. Quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu là một trong những vấn đề quan trọng, vì vậy phải hết sức cẩn thận khi xử lý dữ liệu sinh trắc học cá nhân. Ngoài ra, việc phát triển công nghệ cuộc sống số đòi hỏi sự đầu tư và nghiên cứu đáng kể để đảm bảo tính hiệu quả và độ tin cậy của nó. Bất chấp những thách thức, chúng tôi tin rằng thông qua sức mạnh của công nghệ, cuộc sống số có thể mang lại nhiều hy vọng và cơ hội hơn cho sức khỏe và hạnh phúc của con người.
