Een Russisch neurotechnologiebedrijf in Moskou, dat nauwe banden heeft met het nationale innovatiesysteem, test een systeem dat hersenimplantaten gebruikt om gewone duiven te transformeren in op afstand bestuurbare ‘biologische drones’ (biodrone). Het project heeft de codenaam PJN-1. Het wordt beschouwd als een van de radicale pogingen om invasieve neurale interfaces bij dieren te gebruiken voor monitoring- en beveiligingsdoeleinden.

De kern van het project is het uitvoeren van schedelchirurgie bij duiven, het implanteren van elektroden rechtstreeks in belangrijke gebieden van hun hersenen die verantwoordelijk zijn voor richting en bewegingscontrole, en het sturen van specifieke stimulatiepatronen via externe apparaten om hen te begeleiden bij het opstijgen en blijven vliegen in de richting die is ingesteld door de operator, terwijl de duiven nog steeds subjectief het gevoel krijgen dat ze ‘spontaan’ handelen.

Elke gemodificeerde duif heeft een kleine "rugzak" -module op zijn rug geïnstalleerd die stroom-, communicatie- en navigatiehardware integreert. De module wordt aangedreven door zonne-energie om langdurige missies te ondersteunen. De rugzak heeft een ingebouwd elektronisch systeem en een GPS-ontvanger, die een gesloten-luscontrole vormen: de operator kan de positie van de duif in realtime bepalen, de stimulatiemodus corrigeren op basis van het traject, de route op elk moment aanpassen of halverwege taken opnieuw toewijzen. Controle-instructies worden draadloos naar de rugzak gestuurd, die vervolgens wordt overgebracht naar elektroden die in de hersenen worden geïmplanteerd. Het bedrijf beweert dat de operator niet alleen de vlucht van een enkele duif kan controleren, maar ook een hele groep ‘biologische drones’ kan besturen om in realtime in groepen te bewegen, waarbij hij formaties en bochten in de lucht voltooit door route- en richtingsaanwijzingen te uploaden.

Volgens de prestatiegegevens van het bedrijf kan een duif uitgerust met het PJN-1-systeem continu ongeveer 310 mijl (ongeveer 500 kilometer) per dag vliegen, en als de weersomstandigheden goed zijn en de zonneschijn voldoende is, kan het cumulatieve bereik groter zijn dan 1.850 mijl (bijna 3.000 kilometer) in een week. Het bedrijf is van mening dat duiven enerzijds een ideale initiële drager zijn, omdat ze heel gebruikelijk zijn in Russische steden, en anderzijds omdat ze zich kunnen aanpassen aan dichte stedelijke omgevingen en niet gemakkelijk opvallen. Als miniatuurcamera's of andere sensoren op duiven worden geïnstalleerd, kunnen ze in theorie boven de stad of in de buurt van gevoelige locaties zweven en blijven, terwijl ze visueel hetzelfde zijn als gewone duiven. Het bedrijf verklaarde dat dit raamwerk in de toekomst kan worden gebruikt voor het monitoren en waarschuwen van kritieke faciliteiten, en dat de mogelijke richting van uitbreiding naar militaire en inlichtingendoeleinden duidelijk is.

Het projectteam stelde ook een routekaart voor uitbreiding naar andere soorten voor om te voldoen aan de behoeften van grotere ladingen of verschillende omgevingen. Oprichter Alexander Panov zei dat het huidige systeem wordt toegepast op duiven, maar "elke vogel kan als drager worden gebruikt"; voor taken waarvoor grotere sensoren of communicatieapparatuur nodig zijn, bestudeert het team raven met hogere draagvermogens als platforms, terwijl het voor kustmonitoring overweegt het natuurlijke verspreidingsgebied van meeuwen te gebruiken, en voor monitoring over de hele oceaan wordt overwogen albatrossen en andere zeevogels met een lange levensduur te gebruiken.

Op het gebied van veiligheid voert het bedrijf een controversieel argument aan: het risico dat zo’n ‘biologische drone’ in een stedelijke omgeving valt, is niet groter dan de kans dat een gewone vogel valt door de natuurlijke dood. De reden is dat de duif zijn oorspronkelijke vliegvermogen behoudt en dat het besturingssysteem slechts "licht wordt gestuurd" op besluitvormingsniveau, zodat de algehele kans op luchtstoringen dicht bij de natuurlijke staat ligt, wat beweert dat PJN-1 in steden kan worden ingezet zonder nieuwe veiligheidsrisico's voor de mensen op de grond te veroorzaken. Deze verklaring heeft echter nog niet meegewerkt aan systematische openbaarmaking van gegevens en heeft twijfels bij de buitenwereld gewekt.

Het project brengt uiteraard aanzienlijke ethische controverses met zich mee, omdat het afhankelijk is van invasieve hersenchirurgie bij levende dieren. Neiry heeft niet bekendgemaakt hoeveel vogels tijdens het experiment stierven of ernstige complicaties kregen. Er werd alleen verklaard dat het "ernaar streefde om een ​​chirurgische overlevingskans van 100% te bereiken", maar verstrekte geen actuele specifieke gegevens, noch gaf het uitleg over het evaluatie- en beschermingsmechanisme voor het welzijn van de dieren op de lange termijn. Voordien werd het bedrijf bekritiseerd vanwege zijn herseninterventie bij koeien om de melkproductie te verhogen. De neuro-engineeringtechnologie heeft zich ontwikkeld van wetenschappelijke onderzoeksexperimenten tot commerciële scenario's, en heeft de aandacht getrokken van dierenrechtenorganisaties en de ethische gemeenschap van wetenschappelijk onderzoek.

Voor de defensie- en veiligheidsgemeenschap belichaamt de PJN-1 het prototype van een nieuwe klasse van neurotechnologie voor tweeërlei gebruik: het combineert invasieve elektroden, zonne-elektronica, GPS-tracking en realtime stimulatie op afstand in een systeem dat in oorlogsgebieden kan worden gebruikt voor verkenning, surveillance en zelfs voor het aanwijzen van doelen. Oppervlakkig gezien lijken het slechts een groep gewone vogels die over steden of kustgebieden vliegen, maar als ze sensoren, communicatie- of leveringsapparatuur bij zich hebben, kunnen ze een gedistribueerd detectienetwerk of micro-leveringsplatform vormen. Verwacht wordt dat dit soort surveillancemethode ‘met de natuur bekleed’ de zorgen van de buitenwereld over het gebrek aan relevante experimentele grenzen, regelgevingskaders en internationale normen zal vergroten. Naarmate dergelijke projecten aan het licht komen, zal het debat over de mate waarin ‘biologische drones’ moeten worden ontwikkeld en welk soort ethische toetsing en juridische beperkingen moeten worden geaccepteerd voor gerelateerde experimenten ongetwijfeld blijven oplaaien.