10 фактов о беспроводном нейроинтерфейсе Neuralink

Но сначала немного о том, чем занимается компания. Neuralink разрабатывает вживляемое в мозг устройство, которое призвано вернуть утраченные способности людям с серьёзными неврологическими нарушениями или компенсировать последствия травм. За передачу нервных импульсов у человека отвечают нейроны — ключевые единицы нервной системы. Обмен информацией между ними происходит посредством электрических сигналов. Но поскольку нервные импульсы лежат в основе любых реакций в мозге и теле человека, в теории гаджет имеет гораздо больше сценариев использования. По сути, все за наши ощущения тоже отвечают сигналы, посылаемые мозгом, а значит, они поддаются изменению.

Идея использования внешних считывающих устройств не нова и уже применяется в медицине для аналогичных целей. Однако сегодняшние прототипы громоздки, требуют постоянного контроля специалистов и ограничены по числу каналов (более 100). Как бы непрактично это ни звучало, они дают хороший результат. Импланты применяются в операциях по глубокой стимуляции мозга электрическим током для коррекции различных расстройств, но процедура может иметь побочные эффекты.

Именно эти недостатки нейронных интерфейсов и стремится исправить команда Neuralink. Если год назад их гаджет был размером примерно со слуховой аппарат и крепился за ухом, а от него к голове пользователя тянулись провода, то его новая версия, продемонстрированная на презентации, по размеру не больше монеты и устанавливается прямо в голову.

Цель события

Илон Маск сразу объявил, что цель мероприятия не найти инвесторов и поднять денег, а показать, чего достиг стартап, и заманить в команду талантливых ребят, которые помогут быстрее завершить продукт и вывести его на рынок.

Neuralink ищет специалистов всех мастей: от инженеров-разработчиков до хирургов и смотрителей за животными. Также востребованы сотрудники с опытом работы с портативной электроникой — будь то смартфоны или смарт-часы.

В стартапе работает около ста человек, но в планах — расширить штат примерно до 10 тысяч. По словам самого Маска, количество нейронов, с которым может взаимодействовать интерфейс, прямо пропорционален численности сотрудников в Neuralink.

Как работают импланты

У многих перспектива вживления инородного механизма в голову вызывает отторжение. Поэтому во время презентации Маск постарался развеять эти страхи и представить проект в более безобидном свете в глазах простых людей.

Последняя модель устройства Neuralink по габаритам не больше монетки, а размещаться оно будет на поверхности коры головного мозга. Вся процедура имплантации будет занимать менее часа и не потребует ни общего наркоза, ни интенсивного ухода за пациентом по окончании операции. Она будет проводиться роботами с «хирургической» точностью, и поэтому будет безопасной и безболезненной.

От устройства отходят провода-нити, которые будут подсоединяться к разным областям головы вокруг него для считывания и записи информации. Управлять им можно будет через мобильное приложение.

Маск сравнил импланты со смарт-часами: «Это всё равно что встроить в череп Fitbit с тончайшими проводами», — отметил Маск.

Для чего это нужно

Поклонники Маска знают, как он одержим идеей расширения человеческих возможностей. По мере старения организма люди сталкиваются с проблемами, связанными с головным и спинным мозгом, которые не дают им в полной мере наслаждаться жизнью.Neuralink хочет дать этим людям «второе дыхание»: поскольку все ощущения не более чем электрические импульсы, то их можно изменять и исправлять.

Пока список неврологических нарушений, которые под силу исцелить гаджету, включает потерю памяти, слуха, зрения, паралич, депрессию, тревожность, бессонницу, зависимости, сильные боли, припадки, удары и повреждения мозга. Кроме того, он может мониторить жизненно важные показатели состояния организма, которые не имеют непосредственного отношения к мозгу, например распознавать сердечные приступы.

Ещё один потенциальный вариант применения — безречевое общение: возможность делиться мыслями без необходимости конвертировать их в слова и обратно в мысли должна значительно повысить качество коммуникации между людьми. Также девайс может быть полезен людям с двигательными нарушениями, которые не могут выговаривать слова или набирать текст.

В будущем Neuralink планирует интегрировать имплант с искусственным интеллектом, что ещё больше раздвинет границы возможного для человека.

Чем Neuralink лучше конкурентов

Любая новая технология, чтобы стать мейнстримом, должна стать качественнее и дешевле уже существующих аналогов.

Последняя версия устройства Link под номером 0.9 намного миниатюрнее, чем девайсы конкурентов Neuralink, — его вообще не будет видно после вживления. Разработчики позаботились и о том, чтобы процедура не имела никаких осложнений, которые помешали бы нормальной жизнедеятельности пользователя. Устройство способно выдерживать идентичные или даже бо́льшие нагрузки, чем череп.

На нынешнем этапе гаджет ограничивается корой головного мозга (где находятся участки, отвечающие за моторные функции, речь, осязание, зрение и так далее), но в дальнейшем стартап хочет добраться до более глубоких частей мозга, например гипоталамуса, и охватить ещё больше человеческих способностей.

Насколько проект близок к реализации

На пятничной презентации имплант Neuralink был представлен в действии широкой публике впервые. Пока его тестируют на свиньях, поскольку у этих животных подходящая структура черепа и уровень интеллекта. Кроме того, у них достаточно большая зона мозга, которая отвечает за обоняние и обрабатывает информацию, поступающую с рецепторов на морде.

Зрителям показали трёх свинок: первая была без импланта, у второй имплант был вшит и потом извлечён, а у третьей к моменту ивента он был находился в голове в течение двух месяцев. Целью было показать полное отсутствие влияния устройства на «пользователей» на этих трёх этапах ношения гаджета. Пока третья свинья, по кличке Гертруда, обнюхивала загон в поисках еды, устройство фиксировало активность нейронов из области её мозга, связанной с пятачком. Считываемые данные отображались на экране в виде тысяч точек, которые подсвечивались каждый раз, когда отмечался всплеск нейронной активности. То есть было показано, что устройство может считывать эти данные и преобразовывать в полезную информацию.

В другом эксперименте свинья шла по беговой дорожке, а нейросеть предугадывала положение её суставов по сигналам, поступающим от нейронов. Прогноз сравнивали с реальными движениями конечностей животного, и точность оказалась весьма высокой.

На изображениях мозга с двухфотонного микроскопа было можно наблюдать, когда происходит запись информации в мозг. Когда через установленные в мозг электроды пропускали электрический ток, активировались находящиеся вокруг них нейроны. Причём некоторые части мозга может быть сложнее стимулировать, чем другие, поэтому мощность разряда понадобится разная.

Можно ли удалить имплант

Импланты можно без вреда извлечь хирургическим путём. Долгоиграющих побочных эффектов — помимо небольшого шрама на месте вживления — устройство иметь не будет.

Кроме того, по мере совершенствования гаджета пользователи смогут заменять его на более новые версии и получать доступ к продвинутому функционалу и дополнительным способностям.

Можно ли будет с помощью Neuralink вызвать припаркованную Tesla

«Да запросто, — ответил Маск. — 100 процентов!»

У всех автомобилей Tesla есть функция беспилотного вождения. Автовладельцы уже могут заставить машину подъехать к порогу своего дома через приложение. В ответ на вопрос одного из пользователей Твиттера Илон Маск гарантировал, что имплант позволит делать это без смартфона.

Характеристики гаджета

На презентации были раскрыты некоторые текущие спецификации и возможности устройства. Link версии 0.9 в 100 раз превосходит аналоги. Он имеет 1024 канала, которые обеспечивают одновременное считывание и запись информации. Сейчас чтение, конвертация и сжатие данных выполняются на устройстве, но если в будущем будет расширена полоса пропускания каналов, то эти процессы могут быть вынесены на смартфон. Также устройство оснащено гироскопом, температурным датчиком и датчиками давления.

Компонент, выполненный в форме монеты, имеет диаметр 23 мм и толщину 8 мм. Большую сложность представляют провода: они должны быть достаточно тонкими и гибкими, чтобы не повредить мозг, и вместе с тем достаточно прочными и не подвергаться коррозии, чтобы со временем не порваться и не выйти из строя. Толщина одного электрода сейчас равняется примерно 5 микронам (то есть они в 20 раз тоньше человеческого волоса). Исследователи хотят апгрейдить материалы и достичь величин меньше микрона.

Внешне устройство никак не будет выдавать своего присутствия в голове пользователя.

После публичного релиза Link все его характеристики будут доступны в мобильном приложении. Гаджет будет действовать в радиусе 5-10 метров, для передачи данных будет использоваться технология Bluetooth Low Energy. Аккумулятор будет рассчитан на сутки, а перезаряжать его можно будет в ночное время беспроводным способом.

Как ещё может использоваться устройство Neuralink

Подобный гаджет вполне может найти применение за пределами медицинской сферы. Более того, его потенциал может быть расширен за счёт «симбиоза» с искусственным интеллектом. Это откроет людям доступ к колоссальному объёму новых знаний и навыков: новые технические скиллы можно будет скачивать одним нажатием кнопки.

В конце презентации свои идеи для девайса предложили сами разработчики Neuralink. К примеру, его можно использовать для управления видеоиграми, для создания новых форм общения, или же к нему можно подключить внешнюю камеру и вернуть возможность видеть людям, потерявшим зрение не по неврологическим причинам.

Гаджет даст полную свободу выражения в искусстве: люди смогут выйти за рамки возможностей разума и проецировать свои произведения напрямую в мозг других людей. В эпоху интернета вещей и подключённых устройств пользователи смогут взаимодействовать с ними силой мысли. Воспоминания можно будет сохранять и в любой момент воспроизводить — это позволит людям управлять своими эмоциями и настроением. Кроме того, устройство поможет человечеству понять, что представляет собой сознание, и предотвращать болезни, распознавая их по химическим процессам в организме.

Что дальше

Испытания Neuralink на человеке пока не проводятся. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США уже присвоило устройству статус «прорывного» и будет тесно сотрудничать со стартапом на протяжении разработки. Первые опыты на человеке должны начаться «в ближайшее время», как только Neuralink получит все необходимые разрешения и пройдёт проверки на соответствие стандартам безопасности. Изначально клинические испытания будут проводиться на пациентах с серьёзными повреждениями позвоночника.

С учётом высокой конфиденциальности информации, которая будет получена в ходе испытаний, она, скорее всего, будет строго охраняться от внешнего мира. Вполне возможно, что со временем появится законодательство, регулирующее доступ к ней.

Что касается выхода продукта на рынок, на первых порах он будет очень дорогим, но в дальнейшем компания рассчитывает снизить стоимость до «нескольких тысяч долларов».