Приближается время, когда еще недавно фантастическая идея о вживленном в человеческий мозг имплантата для беспроводного соединения с компьютером воплотится в реальности. Информационное агентство Bloomberg сообщило, что американская компания Neuralink знаменитого предпринимателя, миллиардера Илона Маска активно ищет кандидатов на должность директора направления клинических испытаний. Обязанностями этого менеджера станет контроль и координация совместной работы инженеров, врачей над безопасным внедрением в мозг человека электронного чипа.
Разработанная сотрудниками Neuralink технология раньше уже испытывалась на обезьянах и свиньях. Ученые утверждают, что опыты на животных прошли успешно. Для проведения экспериментов с людьми компании осталось получить разрешение Управления санитарного надзора за продовольствием и медикаментами США (FDA). По словам разработчиков, созданный ими нейрокомпьютерная система предназначена для лечения заболеваний головного мозга, слепоты, паралича, депрессии, болезни Паркинсона, восстановления и улучшения памяти.
Разработки Neuralink
Компания основана в 2016 году. Летом 2019 года Илон Маск с командой Нейролинка провели презентацию технологии имплантируемого нейрокомпьютерного интерфейса (НКИ). Для обмена сигналами между мозгом и компьютером в этой системе применяется чип N1. Микросхема площадью 4 мм² оснащена 1024 гибкими электродами. Толщина каждого из них примерно 5 микрон, как у паутины. Для вживления имплантата в черепе надо сделать отверстие диаметром 8 мм, затем его уменьшают до 2 мм.
Электроды фиксируют сигналы нейронов и синапсов мозга. Обмен информацией происходит через тонкие кабели и небольшой модуль, который крепится с внешней стороны черепа. Это устройство оснащено аккумулятором и системой Bluetooth для беспроводного соединения с компьютером.
Вживление микросхем, электрических проводов требует высокой точности. Для защиты от посторонних объектов мозг образует вокруг них рубцовую ткань, затрудняющую передачу импульсов.
Инженеры Нейролинка также разработали робот для нейрохирургических операций по имплантации электронного чипа. Аппарат позволяет имплантировать микросхемы с минимальными повреждениями мозговой ткани. Робот способен самостоятельно выявлять кровеносные пути, проводить хирургическое вмешательство без вреда для сосудов. В результате имплантат может беспрепятственно передавать и принимать сигналы, стимулировать синапсы с нейронами. При этом он безопасен для организма и может находиться в коре головного мозга неограниченное время.
Летом 2020 года состоялась презентация новой версии НКИ. На ней был представлен чип второго поколения – Linc v0.9. Это микросхема в форме плоского цилиндра похожа на небольшую таблетку. Диметр устройства – 23 мм, толщина – 8 мм. В отличие от разработки первого поколения конструкция Linc содержит аккумулятор и систему Bluetooth с минимальным потреблением электроэнергии. Батарея заряжается беспроводным индукционным способом. Заряда хватает на полсуток. Для полной зарядки аккумулятора требуется около 12 часов.
Чип крепится под кожей с внешней стороны черепа. С тканями головного мозга микросхема соединяется 1024 тонкими сенсорными электродами толщиной 4-6 микрона. Скорость передачи данных – 1 Mb в секунду на расстоянии до 10 м.
Испытания технологий Neuralink
На презентации в 2019 году Илон Маск рассказал, что система нейронного интерфейса с чипом N1 и робот для имплантации микросхем были протестированы на животных. Ученые провели больше двух десятков опытов над крысами, которым вживляли микросхемы. 87% операций прошли успешно. Миллиардер заявил о планах компании приступить в следующем году к клиническим испытаниям технологии на людях.
В эксперименте должен был принять участие человек с параличом конечностей. Предполагалось, что четыре чипа N1 будут внедрены в области коры головного мозга, отвечающие за моторику. Переданная с компьютера информация должна была восстановить двигательные функции пациента. Однако воплотить эти планы компании не удалось.
В 2020 году на презентации Linc был показан ролик с подопытной свиньей, в мозге которой 2 месяца работал вживленный чип второго поколения. Нейрокомпьютерный интерфейс позволял управлять активностью головного мозга животного через беспроводное соединение. Другой свинье микросхема сначала была имплантирована, а затем извлечена без вреда для здоровья.
Весной 2021 года Нейролинк показал другое видео с экспериментами над восьмилетним самцом макаки. Животное с успешно вживленным имплантатом Linc за 6 недель научили пользоваться джойстиком и управлять в компьютерной игре мячиком. Затем пульт у макаки отобрали, но обезьяна могла двигать мячом на экране дистанционно с помощью нейронного интерфейса.
Как сообщают журналисты, компания Маска ведет переговоры с FDA и рассчитывает начать клинические испытания чипа в 2022 году. Поиск директора по этому направлению говорит, что Neuralink может скоро получит разрешение государственных органов на опыты с людьми. Однако подробности планируемого эксперимента пока неизвестны.