Предприниматель участвует в гонке с конкурентами за подключение человеческого мозга к компьютеру

В марте компания Neuralink, занимающаяся интерфейсами «мозг-компьютер» и принадлежащая Илону Маску, представила первого участника клинических испытаний — парализованного человека, который показал, как он может управлять курсором на экране компьютера только с помощью мыслей. В начале августа Маск сообщил, что компания недавно имплантировала свое устройство второму пациенту.

Полностью имплантируемое и беспроводное устройство Neuralink, если оно будет признано безопасным в ходе клинических испытаний, станет значительным улучшением по сравнению с более старыми технологиями, возвращая функциональность тысячам людей, утратившим её.

Вот как выглядит устройство, как оно работает и какие аналогичные разработки существуют у конкурентов.

Neuralink создает имплант, считывающий мозговую активность, который предназначен для того, чтобы помочь людям с тяжёлыми травмами спинного мозга использовать компьютеры, а возможно, в будущем восстановить утраченные двигательные функции.

Для имплантации устройства в черепе, над моторной корой — областью мозга, отвечающей за произвольные движения — просверливается отверстие размером с четверть.

Чип, содержащий 64 нити, каждая из которых тоньше человеческого волоса, вводится в мозг. Затем чип имплантируется в отверстие.

Каждая из нитей вводится в моторную кору мозга с помощью специального хирургического робота.

Каждая нить содержит 16 электродов, которые отслеживают электрические сигналы, передаваемые между нейронами, и передают информацию обратно на чип. Чип оцифровывает данные и отправляет их в приложение Neuralink на компьютере, которое преобразует их в действия, такие как перемещение курсора или нажатие кнопки мыши.

Одним из больших преимуществ Neuralink является то, что устройство передаёт данные беспроводным образом и может использоваться без подключения к внешним компьютерам. Это позволяет людям использовать устройство дома, в отличие от более старых технологий, которые в основном применялись в лабораторных условиях.

Чип позволяет пациентам управлять компьютером с помощью мозга, перемещая и нажимая курсор только с помощью мыслей. Первый пациент Neuralink смог двигать курсор в простом тестовом приложении с такой скоростью.

Другие попытки оцифровать мозговую активность пока не достигли таких успехов. Компания Synchron тестировала своё устройство, похожее на стент, на людях. Оно имплантируется в кровеносный сосуд, а не в мозг, и может считывать активность нейронов, требуя менее инвазивной операции.

Устройство содержит гораздо меньше электродов, чем у Neuralink. Люди могут мысленно «нажимать» виртуальную кнопку мыши, но имеют ограниченные возможности навигации.

Компания Paradromics применяет подход, более близкий к Neuralink. Её устройство диаметром примерно один сантиметр содержит 421 металлический электрод, который проникает на глубину 1,5 миллиметра в мозг. Paradromics заявляет, что может имплантировать четыре таких устройства одному человеку для считывания большего объема данных мозга. Устройство пока не было имплантировано ни одному человеку.

Имплант компании Precision Neuroscience тоньше человеческого волоса и имеет ширину около половины дюйма. Он снабжён электродами, которые считывают нейронную активность. Устройство устанавливается на поверхность мозга, что позволяет проводить менее инвазивную операцию. Оно было временно протестировано на некоторых пациентах в ходе других операций на мозге.

Neuralink привлекла более $600 миллионов для инвестиций в исследования. Компания недавно получила одобрение от Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) на имплантацию второго участника с этим устройством. Получение разрешения свидетельствует о том, что агентство удовлетворено предложенными Neuralink исправлениями проблемы, возникшей у первого участника.

Этот участник, Ноланд Арбо, примерно через месяц после операции, проведённой в январе, заметил, что эффективность его импланта Neuralink снизилась. Он больше не мог так же эффективно управлять виртуальной мышью, как это было в первые дни после операции. Некоторые из микроскопических нитей, введённых в мозг Арбо, втянулись обратно. Достаточное количество нитей осталось на месте, что позволило компании вернуть Арбо его способности после корректировки алгоритмов.

Одно из предложенных компанией решений для последующих пациентов — введение нитей глубже в моторную кору, до 7 миллиметров вместо 3-4 миллиметров у Арбо. Что касается второго участника, Маск сообщил в интервью на подкасте в августе, что «всё прошло чрезвычайно хорошо». Он добавил, что около 400 электродов обеспечивают передачу сигналов, что составляет примерно 40% от общего числа электродов в устройстве. Не все имплантированные электроды ожидается, что будут считывать нейронные сигналы. Чем больше электродов активно, тем больше информации устройство Neuralink сможет расшифровать, что потенциально увеличит его возможности. После втягивания нитей в устройстве Арбо около 10-15% электродов работают, сказал Маск в подкасте.

Neuralink надеется имплантировать устройства ещё восьми людям в этом году, сообщил Маск.