Десетки компании като Neuralink се надпреварват да имплантират мозъчни чипове и да “четат” данни директно от човешкия мозък (снимка: CC0 Public Domain)
Едва ли е останал човек на света, който да не знае за Neuralink и нейните експерименти с мозъчни импланти. Но това не е единствената компания, която иска да „бърка“ в мозъците на хората. Цяла кохорта млади фирми се надпреварват в разработването на мозъчни импланти и „интерфейси“ мозък-компютър.
Неотдавна Neuralink публикува видео, показващо първия човешки субект, получил мозъчен имплант, който ще бъде наречен Telepathy. 29-годишният мъж, който е парализиран от раменете надолу, играе компютърен шах, движейки курсора с ума си. Да се научи да го контролира за него е било „като да използваш сила“, казва мъжът във видеото.
Съобщението на Neuralink за първото изпитване на импланта върху хора предизвика голям шум не заради това, което човекът е успял да постигне. Все пак учените демонстрираха използването на мозъчен имплант за преместване на курсор още в „далечната“ 2006 г. Но шумотевицата настана, защото технологията се оказа толкова напреднала.
Устройството е незабележимо, безжично и съдържа съвсем тънки и крехки електроди, които трябва да бъдат вградени в мозъка от специализиран робот. Освен това новината привлече вниманието заради щурите обещания на основателя на Neuralink – Илон Мъск.
Една и съща цел
Мозъчните интерфейси могат да направят много за възстановяването на функции на човешкия организъм, загубени поради нараняване или заболяване. Тези малки устройства могат да позволят на парализирани хора да говорят с почти нормална скорост.
Но Neuralink не е единствената компания, която разработва интерфейси мозък-компютър, за да помогне на хора, загубили способността си да се движат или говорят. Synchron, базирана в Ню Йорк компания, подкрепена с финансиране от Бил Гейтс и Джеф Безос, вече е имплантирала своето устройство на 10 души. Наскоро фирмата създаде регистър на пациентите, за да се подготви за по-голямо клинично изпитване на технологията.
Повечето от компаниите, работещи в това пространство, имат една и съща цел: да уловят достатъчно информация от мозъка, за да дешифрират намерението на човека. Идеята е да се подпомогне комуникацията на хора, които не могат лесно да се движат или говорят, например като им се помага да направляват компютърния курсор, или като се превежда мозъчната дейност директно в реч или текст.
Има различни начини за класифициране на тези устройства. Джейкъб Робинсън, биоинженер от Университета Райс, ги групира според тяхната инвазивност. Така е, защото технологията има неизбежен компромис. Колкото по-навътре са електродите, толкова по-инвазивна е операцията, необходима за имплантирането им, и толкова по-големи са рисковете.
Но бъркането надълбоко в мозъка поставя електродите по-близо до центровете на мозъчната активност, която трябва да „възстанови“. Следователно тези компании чрез своите устройства могат да улавят информация „с по-висока разделителна способност“. Това прави възможно устройството да декодира реч. Това е целта на компании като Neuralink и Paradromics.
Самият Робинсън е главен изпълнителен директор и съосновател на компания, наречена Motif Neurotech, която разработва интерфейс мозък-компютър, който прониква само в черепа. За разлика от нея, устройството на Neuralink има електроди, които навлизат в кората, „точно в първите няколко милиметра“, казва Робинсън. Две други компании – Paradromics и Blackrock Neurotech – също са разработили чипове, предназначени да проникнат в кората на мозъка.
„Това ви позволява да се доближите наистина до невроните и да получите информация за това какво прави всяка мозъчна клетка“, казва Робинсън. Близостта до невроните и по-големият брой електроди, които могат да „слушат“ тяхната активност, увеличават скоростта на пренос на данни или „честотната лента“. И колкото по-голяма е честотната лента, толкова по-вероятно е устройството да може да преведе мозъчната активност в реч или текст.
Опитът с хора
Що се отнася до опита с хора, Blackrock Neurotech е далеч пред останалите. Нейната технология е имплантирана у десетки хора от 2004 г. насам. Технологията се използва от десетки академични лаборатории. Тя формира основата на устройството MoveAgain на Blackrock, което получи признание от щатската Агенция по храните и лекарствата още през 2021 г. Но неговата честотна лента вероятно е по-тясна от тази на устройството на Neuralink, казва Робинсън.
„Paradromics всъщност има интерфейс с най-висока честотна лента. Но все още не са го демонстрирали с работа при хора“, казва Робинсън. Електродите се намират върху чип с размерите на батерия за часовник, но устройството изисква отделен безжичен предавател, който се имплантира в гърдите и се свързва с мозъчния имплант чрез проводник.
Всички тези устройства с голяма честотна лента имат един и същи недостатък. Те изискват операция по отваряне на мозъка и „мозъкът наистина не обича да му се поставят игли“, казва основателят на Synchron – Том Оксли. Synchron е разработила електродна матрица, която се монтира върху стент – същия тип устройство, каквото лекарите използват за отваряне на запушени артерии.
Стент-тродът се поставя чрез разрез на шията до кръвоносен съд точно над моторния кортекс. Този метод избягва пряката мозъчната операция. Но разполагането на устройството над мозъка, а не в него, ограничава количеството данни, които апаратът може да улови, казва Робинсън. Той е скептичен, че устройството ще може да прихване достатъчно данни, за да премести курсор. Но пък е достатъчно за генериране на кликвания на мишката.
Младата Precision Neuroscience, основана от бивш изпълнителен директор на Neuralink, разработва гъвкав електроден масив, по-тънък от човешки косъм, който прилича на парче лепяща лента. Плъзга се върху горната част на мозъчната кората през малък разрез.
Компанията стартира първите си изпитания върху хора миналата година. В тези първоначални проучвания масивът бива временно имплантиран у хора, които са претърпели мозъчна операция по други причини.
Наскоро Робинсън и колегите му съобщиха в Science Advances за първия тест с хора на устройството на Motif Neurotech, което прониква само в черепа. Те временно поставиха малкото устройство у човек, който претърпя планова мозъчна операция. Когато включиха устройството, учените видяха движение на ръката на пациента.
Регулиране на настроението
Крайната цел на устройството на Motif не е да произвежда движение. Изследователите са се насочили към съвсем различно приложение: облекчаване на разстройства на настроението.
„На всеки човек с увреждане на гръбначния мозък има 10 души, страдащи от голямо депресивно разстройство, които не реагират на лекарства“, казва Робинсън. Проучването показва, че устройството е достатъчно мощно, за да стимулира мозъка и да повлияе на настроенията.
Устройството се поставя над мозъка, така че не може да улавя данни с „висока разделителна способност“. Но Motif всъщност не се опитва да декодира речта или да помага на хората да движат нещата с ума си, те нямат нужда от това. „Емоциите ви не се променят толкова бързо, колкото звуците, излизащи от устата ви“, казва Робинсън.
Докъде ще стигнат
Кои от тези компании ще напреднат и докъде ще стигнат? Предстои да видим. Но е видно, че контролирането на технологиите с ум вече не е само приказка от научната фантастика. Навярно все още е рано да очакваме да се реализират целите на Neuralink за „предефиниране на границите на човешките способности“ или „разширяване на начина, по който преживяваме света“.
При всички положения с развитието на невротехнологиите остава отворен въпросът кой в крайна сметка притежава невронни данни на отделния човек. В много случаи просто няма политики за защита и поверителност на тази фина, скъпа и чувствителна информация.