Будущее уже наступило: как чипирование от Илона Маска скажется на людях
Американская регулирующая организация FDA дала одобрение компании Neuralink, основанной Илоном Маском, для проведения испытаний нейроимплантов на человеках. Исследования в области нейроинтерфейсов, также известных как «мозг-компьютерные системы», проводятся сотнями компаний по всему миру, включая Россию. О проблемах, с которыми разработчикам пришлось столкнуться, сообщает издание «РИА Новости».
Чипирование людей уже началось: что нас ждет в будущем
Благодаря разработанной в начале ХХ века электроэнцефалографии (ЭЭГ), ученые смогли определить, что нейроны передают информацию друг другу с помощью электрических импульсов, и установили функции различных областей коры головного мозга. В 1973 году профессор Жак Видаль из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе ввел понятие «нейрокомпьютерного интерфейса» (НКИ) и поставил задачу разработки технологий, способных преобразовывать мысленные намерения в физические действия, — передаёт pronedra.ru.
Большинство нейроинтерфейсов включают четыре этапа: сбор сигналов мозга с поверхностных электродов (в неинвазивной версии) или имплантированной микросхемы (в инвазивной версии); предварительная обработка сигналов и передача данных в компьютер; интерпретация и создание цифровых команд; управление устройством, таким как клавиатура или мышь компьютера, роботический протез, инвалидная коляска, автомобиль и т.д.
Первые эксперименты с НКИ были проведены на животных в конце 1990-х годов. Американские нейробиологи смогли воспроизводить то, что видели кошки, на основе сигналов нейронов зрительной системы. В другом эксперименте декодированная информация о мозговой активности обезьян использовалась для управления роботизированной рукой. Позднее, с добавлением обратной связи, эта техника была применена для восстановления подвижности парализованных конечностей с помощью электрической стимуляции мышц.
В наши дни непрерывно сообщается о новых разработках, в основном о помощи людям с ограниченными возможностями. Например, людям с повреждением спинного мозга или параличом конечностей. Вскоре они смогут управлять протезами «силой мысли», управлять инвалидными колясками, работать с информацией на компьютерах и смартфонах. Также проводятся испытания мозговых имплантатов для лечения эпилепсии, болезни Паркинсона, слепоты и других расстройств. Однако испытания на людях только начинаются.
Neuralink и другие
В конце мая текущего года, Neuralink, компания, основанная Илоном Маском, получила разрешение от Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) для проведения испытаний своего нейрокомпьютерного интерфейса (НКИ) под названием Link.
Этот НКИ представляет собой небольшой чип, имплантируемый в череп с использованием высокоточного хирургического робота. Чип соединяется с нейронными цепочками в мозге с помощью тысяч крошечных нитей, а связь с компьютером поддерживается через Bluetooth.
Представители Neuralink утверждают, что Link способен управлять протезами конечностей и имеет потенциал революционизировать лечение таких заболеваний, как болезнь Паркинсона, эпилепсия и последствия травмы спинного мозга. Кроме того, разработка может быть полезной при терапии ожирения, аутизма, депрессии, шизофрении и других заболеваний.
Несмотря на то, что проект Neuralink является одним из самых известных, он не является единственным и не первым в своем роде. Компания Synchron уже провела испытания эндоваскулярного нейрокомпьютерного интерфейса Stentrode на пациентах с тяжелым параличом. Эксперимент продолжался год, и за это время нейроимплант, внедренный в мозг через кровеносные сосуды, успешно передавал нейронные сигналы на компьютер.
Пациенты смогли управлять инвалидными колясками, использовать электронную почту, создавать текстовые сообщения, управлять своими финансами, делать онлайн-покупки и общаться с персоналом клиники.
Компания Science Corporation совместно с учеными-офтальмологами из Медицинской школы Стэнфордского университета и Калифорнийского университета в Сан-Франциско разработала нейроимплант под названием Science Eye для пациентов с пигментным ретинитом и возрастной дегенерацией желтого пятна, двумя формами приобретенной слепоты, для которых не существует эффективного лечения. Science Eye сочетает в себе генную терапию и нейроимплант, вставляемый непосредственно над сетчаткой.
Этот нейроимплант преобразует поступающие данные в оптогенетический сигнал, передаваемый на зрительный нерв. В специальных очках встроены бинокулярные камеры, датчики, процессор, блок инфракрасного соединения с имплантом и батареи питания. Хотя изображения, создаваемые зрительным протезом, существенно отличаются от того, что видят люди с нормальным зрением, пациенты могут оценить размеры предметов перед ними, расстояние до них и различать движущиеся объекты от неподвижных.
BrainGate, нейрокомпьютерный интерфейс, разрабатывается более пяти лет командой неврологов и нейрохирургов Массачусетской больницы общего профиля совместно с медицинскими центрами США.
Он был протестирован на 14 пациентах, страдающих параличом после повреждения спинного мозга, инсульта ствола головного мозга, заболеваний двигательных нейронов и мышечной дистрофии. Основным компонентом BrainGate является подкожный чип с массивом микроэлектродов, имплантированных в первичную моторную кору, который передает сигналы из мозга на различные вспомогательные устройства и компьютер.
Стартап Onward, ведомый Грегуаром Куртеном из Швейцарского федерального технологического института Лозанны, разработал сложный нейрокомпьютерный интерфейс для 38-летнего пациента, парализованного в результате автокатастрофы. Этот интерфейс состоит из двух компонентов: первый расположен на голове и декодирует сигналы мозга, инициирующие движения, а второй находится в спинном мозге и отвечает за управление движениями ног.
Цифровой мост: как чипы помогут людям с зависимостями
Цифровой мост позволяет обойти поврежденный шейный участок. Благодаря алгоритмам искусственного интеллекта, интегрированным в нейрокомпьютерный интерфейс, система научилась распознавать нейронные сигналы, связанные с различными мышечными сокращениями. Это позволило пациенту самостоятельно вставать, ходить, подниматься по лестнице и преодолевать неровности рельефа.
Также в разных странах, включая США, проводились успешные испытания нейрокомпьютерных интерфейсов на людях. «Идеи нейрокомпьютерных интерфейсов существуют уже долгое время», — отмечает Сергей Гуляев, нейрофизиолог, доцент Инженерно-физического института биомедицины НИЯУ МИФИ и доктор медицинских наук. «С 1930-х годов идеи этих интерфейсов развивались и привели к разработке технологии стереотаксической глубокой стимуляции к середине 1960-х годов.
Эта технология стала основой для новых методов лечения болезни Паркинсона, алкогольной и наркотической зависимостей, а также эпилепсии». Учитывая масштабы зависимостей среди населения и огромный общественный вред, уже в скором будущем наркоманов и алкоголиков могут чипировать, в тяжелых случаях вживлять чип будут по решению врачебной комиссии. Западные эксперты предлагают рассмотреть этот вопрос уже в ближайшее время.
Однако широкое применение нейрокомпьютерных интерфейсов в медицине препятствовали трудности с внедрением инородных объектов в организм человека, возможное инфицирование и отторжение имплантов. «Современные технологии, такие как биопринтинг, разработка тканесовместимых полимеров и нанотехнологии, позволяют решить эти проблемы. В настоящее время мы наблюдаем настоящий ренессанс в области нейрокомпьютерных интерфейсов», — добавляет ученый.
