Соединить мозг с компьютером. На что способна Neuralink Илона Маска
Компания Илона Маска Neuralink, разрабатывающая технологию для подключения мозга человека к компьютеру, планирует в 2020 году начать клинические испытания на людях.
Neuralink уже создала чип N1, предназначенный для вживления в мозг, разработала робота, который будет вживлять чип, приложение для смартфона, чтобы управлять чипом.
В будущем Маск не исключает появления магазина "приложений для мозга". Конечная цель — обеспечить симбиоз человека и ИИ.
Основатель компании и ее ключевые сотрудники в июле 2019 года впервые рассказали о том, какие цели преследует Neuralink и каких успехов удалось достичь за 2,5 года существования компании. ЭП записала самое главное.
Что такое Neuralink
Neuralink — это нейротехнологическая компания, основанная Илоном Маском в Сан-Франциско в 2016 году. Ее деятельность нацелена на разработку имплантируемых интерфейсов мозг-машина.
До июля 2019 года о результатах работы фирмы было известно мало. К июлю 2019 года компания получила финансирование в размере 158 млн долл, из которых 100 млн долл — от Маска. На тот момент в ней работало 90 человек.
Лечение заболеваний мозга и симбиоз с ИИ
Пережитые человеком рак, инсульт или инфаркт часто приводят к расстройствам функций мозга. Они могут выражаться в болезнях Альцгеймера, Паркинсона, деменции. Есть врожденные заболевания мозга, приобретенные в результате несчастного случая, патологии спинного мозга. В Neuralink считают, что могут помочь в лечении таких заболеваний с помощью чипа.
Маск уверен, что разрабатываемый компанией интерфейс "мозг-машина" позволит достичь человечеству симбиоза с искусственным интеллектом (ИИ). "Мы получим возможность слиться с ИИ. Это будет необязательно, только если вы этого хотите", — говорит изобретатель.
У человеческого мозга есть лимбическая система, которая отвечает за первобытные нужды, желания, эмоции. Есть моторная кора, отвечающая за мыслительный процесс. В дополнения к ним в Neuralink стремятся создать цифровой слой "сверхинтеллекта". Этот слой у людей уже есть — это смартфон и компьютер, но скорость взаимодействия с ними — узкое место.
Скорость вывода информации из мозга очень низкая, потому что основная часть людей печатает только двумя пальцами. При этом скорость ввода информации в мозг гораздо быстрее из-за особенностей работы зрения.
Однако низкая пропускная способность будет ограничивать возможность человека слиться с искусственным интеллектом. "После решения вопросов, связанных с заболеваниями мозга, мы перейдем к решению проблемы экзистенциальной опасности ИИ", — говорит Маск.
Как считывать информацию с мозга
Мозг состоит примерно из 100 млрд клеток — нейронов, которые имеют много сложных форм. Они соединяются в большую сеть с помощью синапсов.
В точках соединения нейроны передают друг другу информацию используя химические сигналы, которые называются нейромедиаторами. Эти сигналы появляются в результате импульса под названием "потенциал действия".
Как только клетка получает достаточно нейромедиаторов одного вида, запускается цепь реакций, которые приводят к возникновению потенциала действия. Потенциал действия создает ток, который распространяется от нейрона и может быть обнаружен, если рядом установить электрод. Это позволит записать информацию, предоставляемую нейронам.
Все, что человек ощущает, слышит, чувствует и думает, — это потенциал действия, то есть просто всплески нейронной активности. Цель Neuralink — записывать и стимулировать эти импульсы, и делать это лучше, чем позволяют существующие методы, без серьезного хирургического вмешательства.
Что разработала Neuralink
В Neuralink разработали чип N1 размером 4х5 мм с 1 024 электродами. Его потенциал позволяет довести количество электродов до 10 тыс. Наилучшая система стимуляции мозга пациентов с болезнью Паркинсона, разрешенная профильным управлением США (FDА), оперирует десятью электродами.
Электроды чипа N1 примерно в десять раз тоньше человеческого волоса и по размеру сопоставимы с нейроном. Для вживления столь тонких электродов в Neuralink разработали специального робота.
Необходима очень большая точность для вживления электродов, иначе можно повредить сосуд головного мозга. Робот "видит" нить через микроскоп и с точностью до микронов помещает электрод, обходя любые сосуды.
Для внедрения чипа необходимо проделать отверстие диаметром 2 мм, которое расширяется до 8 мм. Как происходит расширение отверстия и его последующее сжатие, Маск не уточнил. Через отверстие чип помещается внутрь, затем отверстие сжимается до 2 мм.
Предполагается, что таким образом человеку будут вживлять четыре чипа. От каждого чипа до уха пройдут под скальпом очень тонкие кабели. Кабели будут подключены к внешнему устройству, закрепленному за ухом.
Во внешнем устройстве расположен радиомодуль Bluetooth и батарея. Обмен данными чипов с внешними устройствами будет происходить с помощью передатчика. Если снять внешнее устройство, имплант отключится.
Технология опробована на мышах: Neuralink провела около двух десятков попыток внедрить им импланты и в 87% случаев операция прошла успешно.
В одном из последних экспериментов нити, вставленные в мозг мыши, по USB-кабелю соединили с компьютером, что позволило проанализировать мозговую активность животного. В Neuralink заявили, что количество полученных данных на порядок превысило информацию, которую могут распознать аналоги.
Что это даст
Технология Neuralink позволяет не только считывать, но и "записывать" информацию в мозг. Под "записью" имеется в виду стимуляция.
Технология обеспечит парализованным пациентам чувство осязания и позволит управлять нейропротезами.
Пациенты с повреждением спинного мозга смогут ловко управлять цифровой мышью и клавиатурой.
В сочетании с быстро совершенствующимися методами стимуляции спинного мозга в будущем этот подход поможет восстановить моторную функцию.
В компании планируют, что в лучшем случае клинические испытания с людьми начнутся в 2020 году. Сначала нужно пройти сложный процесс согласования с FDA.
Клинические испытания в основном будут проходить на пациентах, полностью парализованных из-за травмы верхней части спинного мозга.
Предполагается, что такие пациенты получат по четыре сенсора на 1 024 канала каждый: по одному сенсору на каждый компонент моторной коры.