З'єднати мозок з комп'ютером. На що здатна Neuralink Ілона Маска

Компанія Ілона Маска Neuralink, що розробляє технологію для підключення мозку людини до комп'ютера, планує у 2020 році почати клінічні випробування на людях.

Neuralink уже створила чіп N1, призначений для імплантації в мозок, розробила робота, який буде імплантувати чіп та додаток для смартфона, щоб управляти чіпом.

У майбутньому Маск не виключає появи магазину "додатків для мозку". Кінцева мета — забезпечити симбіоз людини та штучного інтелекту (ШІ).

Засновник компанії та її ключові співробітники в липні 2019 року вперше розповіли про те, які цілі переслідує Neuralink і яких успіхів вдалося досягти за 2,5 року існування компанії. ЕП записала найголовніше.

Лікування захворювань мозку і симбіоз з штучним інтелектом 

Пережиті людиною рак, інсульт або інфаркт часто призводять до розладів функцій мозку. Вони можуть виражатися в хворобах Альцгеймера, Паркінсона, деменції.

Є також вроджені захворювання мозку, набуті в результаті нещасного випадку, патології спинного мозку. У Neuralink вважають, що можуть допомогти в лікуванні таких захворювань за допомогою чіпа.

Маск упевнений, що інтерфейс "мозок-машина", який розробляє компанія, дозволить досягти симбіозу з штучним інтелектом. "Ми отримаємо можливість злитися з штучним інтелектом. Це буде необов'язково, лише якщо ви цього захочете", — каже винахідник.

Людський мозок має лімбічну систему, яка відповідає за первісні потреби, бажання, емоції, та моторну кору, яка відповідає за розумовий процес. Крім них, Neuralink прагне створити цифровий шар "надінтелекту". Цей шар у людей вже є, це смартфон і комп'ютер, але швидкість взаємодії з ними — вузьке місце.

Швидкість виведення інформації з мозку дуже низька, тому що основна частина людей друкує тільки двома пальцями. При цьому швидкість введення інформації в мозок набагато вища через особливості роботи зору.

Низька пропускна здатність буде обмежувати можливість людини злитися з ШІ. "Після вирішення питань, пов'язаних із захворюваннями мозку, ми перейдемо до вирішення проблеми екзистенціальної загрози ШІ", — говорить Маск.

Як зчитувати інформацію з мозку

Мозок складається приблизно із 100 млрд клітин — нейронів, які мають багато складних форм. Вони з'єднуються у велику мережу за допомогою синапсів.

У точках з'єднання нейрони передають один одному інформацію, використовуючи хімічні сигнали, які називаються нейромедіаторами. Ці сигнали з'являються в результаті імпульсу під назвою "потенціал дії".

Як тільки клітина отримує достатньо нейромедіаторів одного виду, запускається ланцюг реакцій, які призводять до виникнення потенціалу дії. Потенціал дії створює струм, який поширюється від нейрона і може бути виявлений, якщо поруч встановити електрод. Це дозволить записати інформацію, надану нейронам.

Усе, що людина чує, відчуває і думає, — це потенціал дії, тобто сплески нейронної активності. Мета Neuralink — записувати та стимулювати ці імпульси і робити це краще, ніж дозволяють наявні методи, без значного хірургічного втручання.

Що розробила Neuralink

У Neuralink розробили чіп N1 розміром 4х5 мм з 1 024 електродами. Його потенціал дозволяє довести кількість електродів до 10 тис. Найкраща система стимуляції мозку пацієнтів з хворобою Паркінсона, дозволена профільним управлінням США (FDА), оперує десятьма електродами.

Електроди чіпа N1 приблизно в десять разів тонші за людську волосину, за розміром їх можна порівняти з нейроном. Для імплантації настільки тонких електродів у Neuralink розробили спеціального робота.

Імплантація електродів вимагає величезної точності, інакше можна пошкодити судину головного мозку. Робот "бачить" нитку через мікроскоп і з точністю до мікронів поміщає електрод, обходячи всі судини.

Для вживлення чіпа необхідно зробити отвір діаметром 2 мм, який розширюється до 8 мм. Як відбувається розширення отвору і його подальше стиснення, Маск не уточнив. Через отвір чіп поміщається всередину, потім отвір стискається до 2 мм.

Передбачається, що таким чином людині будуть імплантувати чотири чіпи. Від кожного чіпа до вуха пройдуть під скальпом дуже тонкі кабелі. Кабелі будуть підключені до зовнішнього пристрою, закріпленого за вухом.

У зовнішньому пристрої розташований радіомодуль Bluetooth і батарея. Обмін даними чіпів із зовнішніми пристроями буде відбуватися за допомогою передавача. Якщо зняти зовнішній пристрій, імплант відключиться.

Технологія випробувана на мишах: Neuralink провела близько двох десятків спроб вживити їм імпланти і у 87% випадків операції пройшли успішно.

В одному з останніх експериментів нитки, вставлені в мозок миші, по USB-кабелю з'єднали з комп'ютером, що дозволило проаналізувати мозкову активність тварини. У Neuralink заявили, що кількість отриманих даних на порядок перевищила інформацію, яку можуть розпізнати аналоги.

Що це дасть

Технологія Neuralink дозволяє не тільки зчитувати, а й "записувати" інформацію в мозок. Під "записом" мається на увазі стимуляція.

Технологія дозволить паралізованим пацієнтам керувати нейропротезом.

Пацієнти з пошкодженням спинного мозку зможуть управляти мишею і клавіатурою.

У поєднанні з удосконаленими методами стимуляції спинного мозку цей підхід в майбутньому допоможе відновити моторну функцію.

У компанії планують, що в кращому випадку клінічні випробування з людьми почнуться у 2020 році. Спочатку потрібно пройти складний процес узгоджень з FDA.

Клінічні випробування в основному будуть проходити на пацієнтах, повністю паралізованих через травму верхньої частини спинного мозку.

Передбачається, що такі пацієнти отримають по чотири сенсори на 1 024 канали кожен: по одному сенсору на кожен компонент моторної кори.