Американский миллиардер Илон Маск основал компанию Neuralink два года назад. Тогда он заявил, что основная задача нового предприятия будет заключается в разработке технологий, позволяющих объединить человеческих мозг с машиной.
У нас, кстати, есть отличный материал на эту тему. С момента основания компания сохраняла молчание, не рассказывания никаких подробностей о своем прогрессе.
Сегодня Илон Маск вместе с руководителями Neuralink провел презентацию, на которой впервые поделился подробностями нового проекта.
Как работает Neuralink?
Ближайшая цель Neuralink — научиться имплантировать специальные устройства парализованным людям, чтобы те могли использовать компьютеры и телефоны.
После операции люди, по задумке Neuralink, смогут силой мысли «писать» текстовые сообщения и «листать» страницы в интернете.
Одна из задач компании состоит в том, чтобы разработать метод, который позволит вживлять эти устройства с меньшим вредом для мозга, чем при применяющихся сегодня методах.
Для этого Neuralink разработал гибкие «нити» толщиной от 4 до 6 микрометров, что значительно тоньше человеческого волоса. По словам компании, такой размер снижает риски вреда для мозга при имплантации. «Нити» содержат электроды, которые после имплантации будут следить за активностью мозга.
Толщина электродов составляет всего 1/3 толщины человеческого волоса
Для вживления «нитей» в мозг компания разработала специального нейрохирургического робота. Он способен автоматически вживить за минуту шесть «нитей», в которых в общей сложности содержится 192 электрода.
Робот использует высококачественную оптику, которая помогает ему во время операции не задевать кровеносные сосуды, тем самым снижая риск воспалительных реакций. На данный момент технология вживления «нитей» требует сверления отверстий в черепе, но в будущем компания надеется использовать лазеры и делать имплантацию без наркоза.
Процесс вживления электродов
Создана первая в мире управляемая силой мысли роботизированная рука
Илон Маск на презентации отметил, одна из основных проблем нынешних нейрокомпьютерных интерфейсов заключается в низкой пропускной способности передачи сигнала от мозга к компьютеру и обратно. Ранний разработанной Neuralink прототип использует проводное соединение USB-С.
Однако в будущем компания собирается перейти на использование технологии беспроводной передачи информации. Для решения проблемы Neuralink разрабатывает специальный чип, получивший название N1.
Его задача будет заключаться в считывании, очищении и усилении сигналов, поступающих из мозга.
Как указывает компания, предполагается установка четырех таких чипов в мозг человека. Три будут располагаться в области мозга, отвечающей за моторику (движения), а один в – соматосенсорной области (отвечает за ощущение нашим телом внешних раздражителей).
Беспроводным способом они будут подключены к внешнему устройству, которое будет располагаться за ухом и играть роль передатчика информации между внешними устройствами (например, смартфонами и компьютерами) и мозгом.
Разработчики планируют, что системой можно будет управлять с помощью смартфона.
- Чип, усиливающий сигналы и отправляющий их компьютеру
Сейчас испытания технологии проводятся на лабораторных животных. Для разработки технологии Neuralink привлекла к сотрудничеству ученых из Стэнфордского университета.
Разработчики и ученые провели не менее 19 операций на лабораторных крысах, успешно разместив «нити» с помощью робота-хирурга в 87 процентах случаев. На презентации также показали одну из подопытных крыс с USB-C-портом на голове, который передавал компьютеру данные мозговой активности животного.
Как утверждает Neuralink, ей удалось добиться в 10 раз более быстрой передачи информации по сравнению с устройствами от других производителей.
Что интересно, Маск во время презентации заявил, что два человека с такими имплантатами смогут «общаться телепатически». Само собой, даже если в какой-то форме это и станет возможным, случится это явно не в ближайшие годы.
Нейрокомпьютерные интерфейсы подарят людям сверхсилу
Когда ждать технологию Neuralink на рынке?
Уже в следующем году Neuralink хочет начать клинические испытания на людях. Для этого компании надо получить разрешение Управления по контролю за продуктами и лекарствами США.
Вырезки из презентации можно посмотреть на видео ниже:
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен, чтобы быть в курсе последних событий из мира науки и технологий.
Илон Маск научил макаку мысленно управлять компьютером: следующий эксперимент – на людях
Еще в августе 2020 года Илон Маск представил разработку своей компании Neuralink – электронный чип, имплантированный в мозг живой свиньи. Тогда имплантат всего лишь регистрировал сигналы мозговой активности и выводил на экран их визуализацию.
Маск пообещал продолжать работу над проектом и в ближайшее время показать следующий этап. И вот этот день наступил: 9 апреля на канале Neuralink в YouTube был выложен видеоролик, где демонстрировалась обезьяна, в мозг которой вживлен чип.
Подробности эксперимента – в материале научного обозревателя Николая Гринько.
neuralink.com
Самец макаки по кличке Пейджер был чипирован еще полтора месяца назад.
Для начала животное обучили играть в простейшую видеоигру: на экране в случайном месте появлялись квадрат и точка, а с помощью джойстика нужно было перемещать точку, чтобы обе фигуры совпали.
В этом случае из специальной трубки обезьяна могла получить лакомство. Как только Пейджер освоил правила игры, имплантат в его мозгу начал считывать и анализировать нервные импульсы управления лапой, которая двигала джойстик.
Через некоторое время джойстик отключили, но Пейджер продолжал им пользоваться, не подозревая, что рисунки на экране теперь подчиняются только мозговым сигналам. На финальном этапе эксперимента джойстик убрали совсем. Теперь обезьяна просто сидит перед монитором и управляет игрой исключительно силой мысли, получая при этом лакомство (и, судя по всему, удовольствие от игры).
Конечно, главная задача проекта вовсе не в том, чтобы научить обезьян играть в тетрис. Маск планирует вживить нейроинтерфейс в мозг человека и видит в этой технологии огромный потенциал. Первый (и самый простой) вариант применения мозговых чипов – мысленное управление гаджетами, компьютерами, бытовой техникой и так далее.
Чтобы напечатать текстовое сообщение, пользователю уже не нужно будет нажимать кнопки на экране, достаточно будет лишь представить эти нажатия. А в дальнейшем станет возможно мысленно проговаривать текст, чтобы он отобразился на экране.
С помощью нейроинтерфейса можно будет управлять устройствами любой степени сложности вплоть до автомобиля, самолета или космического корабля.
neuralink.com
Второй и, по мнению Маска, даже более важный вариант использования – это медицина. Со временем система сможет шунтировать нарушенные нейронные связи, то есть передавать сигналы от мозга к конечностям, если по каким-то причинам нервная система не в состоянии делать это самостоятельно.
Например, люди с парализованными ногами вновь смогут ходить, причем для этого им не потребуется дополнительных усилий – технология просто заменит «неисправную проводку».
«Нейрочип должен помочь в лечении неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, слабоумие и травмы спинного мозга, а также объединить человечество с искусственным интеллектом», – говорится в пресс-релизе. «Если все пойдет хорошо, то мы начнем испытания на людях уже в этом году», – сообщил Маск.
Очень интересно, кто же станет тем самым первым человеком с чипом в голове. Не исключено, что это будет сам Илон Маск, поскольку так он сможет привлечь максимальный интерес к разработке. Вполне возможно, что инженеры Neuralink сделают первым подопытным человека, у которого есть проблемы со здоровьем.
Причина все та же: можно только вообразить, какой шум поднимется в СМИ, если нейрочип позволит парализованному человеку встать с инвалидной коляски. Впрочем, подобные эксперименты требуют очень долгой подготовки, так что первого чипированного человека мы увидим в лучшем случае года через два-три.
Хотя…
Нейроинтерфейс: управлять силой мысли
Нейроинтерфейс делает возможным то, что еще недавно считалось фантастикой – обмен информацией между мозгом и внешним устройством, то есть управление объектами силой мысли. В России есть несколько организаций, которые плотно занимаются изучением данной технологии. Уже в этом году нейроинтерфейс планирует выпустить в продажу концерн «Автоматика» Госкорпорации Ростех.
О том, как управлять реальностью силой мысли, об истории данной технологии и современных разработках – в нашем материале.
Нейроинтерфейс: посредник между мозгом и компьютером
Нейроинтерфейс (или интерфейс «мозг – компьютер») – так называется устройство для обмена информацией между мозгом и внешним устройством. В качестве объекта управления может выступать не только компьютер, но и любое другое электронное устройство: квадрокоптер, система «умного дома», промышленный робот или боевой дрон, экзоскелет и даже искусственные органы чувств.
Медицина на данный момент является основной областью применения нейроинтерфейсов.
Здесь интерфейс «мозг – компьютер» открывает новые возможности в области протезирования и реабилитации инвалидов с различными моторными нарушениями. Например, после инсульта многие пациенты не могут говорить.
В этой ситуации нейроинтерфейс выступает умным посредником между мозгом и внешней реальностью, единственным средством общения.
Парализованные пациенты с помощью такого устройства могут управлять протезом и инвалидной коляской или даже механическим экзоскелетом.
Пожалуй, самое лучшее наглядное доказательство фантастических возможностей этой технологии произошло в 2014 году.
Тогда Чемпионат мира по футболу в Бразилии открыл ударом по мячу Джулиано Пинто – человек с параличом нижних конечностей. Сделал он это с помощью экзоскелета, управляемого силой мысли.
Нейроинтерфейсы уверенно входят в повседневную жизнь и расширяют области использования. Сегодня к технологии «мозг – компьютер» начинает проявлять интерес не только медицина, но и развлекательная отрасль с ее компьютерными «игрушками», промышленное производство, устройства «умного дома», роботехника.
Согласно исследованию Allied Market Research, рынок интерфейсов «мозг – компьютер» растет опережающими темпами и уже в 2020 году составит порядка 1,46 млрд долларов.
История отношений «мозг – компьютер»
Можно сказать, что история интерфейса «мозг – компьютер» насчитывает более ста лет. Еще в 1875 году, задолго до изобретения самого компьютера, английский физиолог и хирург Ричард Кэтон обнаружил электрические сигналы на поверхности мозга животного. В 50-е годы прошлого века появился первый нейроинтерфейс.
Им принято считать Stimoceiver – электродное устройство, которое управлялось по беспроводной сети с помощью FM-радио. Оно было изобретено испанским и американским ученым Хосе Дельгадо и испытано в мозге быка. Демонстрация возможностей нового устройства была очень эффектной – на арене для корриды.
Дельгадо вышел против быка, а когда тот побежал на него, нажал кнопку на пульте управления – впервые удалось изменить направление движения животного с помощью нейроинтерфейса.
В 1998 году был внедрен первый нейроинтерфейс в мозг человека. Пациентом стал американский художник и музыкант Джонни Рей. Думая или представляя движения рук, Рей управлял курсором на экране компьютера.
Но настоящий прорыв случился несколько лет назад, когда появились достаточно мощные компьютеры и новые алгоритмы.
Если раньше можно было расшифровывать только самые простые намерения, например, хочет человек пошевелить правой рукой или левой, то современный нейроинтерфейс может управлять даже отдельными пальцами протеза руки.
Для этого нужно внедрить на участке мозга, отвечающем за движение рук, более 100 электродов.
Как это работает: не телепатия и не телекинез
Конечно, новые технологии предоставили новые невероятные возможности в этой сфере, но принципиальная идея нейроинтерфейса такая же, как и полвека назад. В интерфейсе «мозг – компьютер» нет ничего мистического: технология позволяет регистрировать электрическую активность мозга и преобразовывать ее в команды для внешних устройств.
«Это не телепатия и не телекинез: в нейроинтерфейсах мысленные команды человека расшифровываются по записи электрической активности его мозга, или электроэнцефалограммы. Той самой, которую записывают в каждой поликлинике», – объясняет психофизиолог Александр Каплан, завлабораторией нейрофизиологии и нейроинтерфейсов биологического факультета МГУ.
Считывание сигналов мозга производится с помощью инвазивных (вживляемых в мозг пациента) датчиков или неинвазивных датчиков, которые регистрируют ЭЭГ с поверхности головы.
Итак, для инвазивного нейроинтерфейса требуется операция: электроды вживляются прямо в кору мозга. Выглядят они как маленькая пластинка, примерно пять на пять миллиметров, которая покрыта сотнями иголочек-электродов. Они регистрируют электрическую активность отдельных нервных клеток в том месте, куда внедрены.
Такие датчики отличаются более сильным сигналом, однако инвазийное вмешательство сопряжено с последствиями для здоровья человека. Даже отличные характеристики датчиков нового поколения могут вызвать ряд проблем: риск воспалений, необходимость повторной имплантации из-за отмирания нейронов и даже такие необъяснимые последствия, как эпилепсия.
Поэтому такие интерфейсы используют в крайних случаях, для тяжелобольных пациентов, которым не могут помочь другие методы.
Неинвазивный нейроинтерфейс не предполагает вторжения в организм – электроды прикрепляют к коже головы.
Несмотря на то что мозг располагается глубоко в черепе, электрические поля, создаваемые нервными клетками, улавливаются электродами на поверхности головы. Этот метод уже давно применяется при снятии электроэнцефалографии.
С использованием нейрогарнитуры возможно построить интерфейс «мозг – компьютер», обеспечивающий точность распознавания команд пользователя до 95%.
В свою очередь, неинвазивные нейроинтерфейсы могут быть на «мокрых» и «сухих» электродах. В первом случае электроды с подушечками нужно смачивать и лишь затем прикреплять к голове. Как известно, жидкость служит проводником электричества и облегчает снятие данных. Однако у такого метода есть недостатки, и это не только мокрые волосы.
Нейроинтерфейсы на сухих электродах выглядят в виде шлема, который можно легко надеть без какой-либо дополнительной помощи и подготовки.
Специальные электроды не требуют использования электропроводящего геля, при этом высокое качество регистрируемого сигнала обеспечивает система активного подавления помех.
К примеру, подобный нейроинтерфейс разработал концерн «Автоматика» Госкорпорации Ростех.
BrainReader российского производства
Предсерийный образец шлема-нейроинтерфейса в прошлом году был представлен на выставке БИОТЕХМЕД. Над созданием технологии работал Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ) им. И.С. Брука, входящий в состав концерна «Автоматика».
В разработке реализован механизм адаптивной цифровой обработки электрической активности мозга и неинвазивный метод снятия данных на основе сухих электродов.
Одно из главных преимуществ – удобство применения. Интерфейс встроен в специальный шлем, который можно легко снять и надеть любой человек без дополнительной помощи. Сухие электроды не нужно смачивать электропроводящим гелем.
Точность обработки сигнала при этом не падает даже в местах большого скопления людей, в транспорте, в окружении большого числа передающих устройств.
Специально для этого была создана программно-аппаратная платформа, обрабатывающая сигналы и «очищающая» их от помех. Электроды нейроинтерфейса – это, фактически, антенна, которая ловит весь эфир. При этом сигналы, идущие от мозга, слабее естественного шума.
Специальный алгоритм обработки этих сигналов является одной из ключевых особенностей отечественной разработки.
Ожидается, что шлем-нейроинтерфейс выпустят в продажу уже в 2019 году. При этом «Автоматика» планирует вывести новинку и на международный рынок, под названием BrainReader. Как считают эксперты, устройство имеет хороший экспортный потенциал. Ближайший по характеристикам конкурент – американская нейрогарнитура – стоит примерно в три раза дороже.
Концерн «Автоматика» уже приступил к получению разрешительной документации для выхода на рынки стран Азии. Предложения от азиатских компаний, в частности из Индонезии и Малайзии, о дистрибуции BrainReader поступили по результатам участия в выставке Medlab AsiaPacific & Asia Health 2019, где возможности российского устройства вызвали большой интерес.
Чип Stentrode позволяет управлять компьютером силой мысли! / iTCrumbs.ru
Ученые в самых крупных и авторитетных научных центрах мира пытаются решить проблему создания интерфейса человек-компьютер.
Идея заключается в том, чтобы мозг человека и машина взаимодействовали и обменивались информацией с участием минимального числа промежуточных звеньев, а в идеале и вовсе без них.
Это как раз то, что можно назвать управлением техникой силой мысли. Но неужели это возможно? Да, более, чем!
Недавно это доказали исследователи из Австралии. Они, сообщает interestingengineering.com, создали инновационный чип Stentrode, который по своим габаритам соответствует обычной канцелярской скрепке.
С его помощью люди с ограниченными способностями могут выполнять повседневные действия за компьютером без посторонней помощи. Это не только отправка текстовых сообщений и электронных писем, но и банковские операции и даже покупки в интернете.
Кроме того, они могут без затруднений вести поиск нужной им информации.
Фото Мельбурнский университет
Устройство было успешно протестировано на двух пациентах, страдающих параличом верхних конечностей.
Для этого им был вживлен чип — на шее, на одном из крупных сосудов, был сделан замковый разрез, а кровоток доставил нейрочип Stentrode в мозг. Обе операции были крайне сложными, но прошли успешно.
В результате при помощи подключенного по беспроводной сети чипа больные научились управлять работой ПК, имитируя использование привычной мышки.
Для достижения большего эффекта было применено машинное обучение, позволившее лучше адаптировать возможности чипа к конкретному человеку.
По завершении этого процесса, оба участника эксперимента управляли работой компьютерной ОС без клавиатуры, коврика и мыши, изменяя положение курсора при помощи специального глазного трекера. Исследователи намерены продолжать роботу.
Они уверены, что уже через несколько лет разработанная ими технология станет не только более совершенной, но и коммерчески применимой. С ее помощью можно вернуть к полноценной жизни людей, вынужденных отказаться от нее в силу физических недугов.
Добавьте «Нескучные технологии» в избранные источники
В сша проведена первая процедура по вживлению человеку интерфейса мозг-компьютер
Компания Synchron сообщила о первой успешной установке пациенту в США имплантата интерфейса мозг-компьютер. До этого компания провела успешную установку интерфейса четырём пациентам в Австралии.
Положительный опыт с австралийцами позволил Synchron получить разрешение на проведение аналогичной операции с гражданином США. Установка интерфейса проводится максимально просто без серьёзного хирургического вмешательства.
И это работает!
Источник изображения: Synchron
В отличие от того же нейроинтерфейса компании Neuralink Илона Маска (Elon Musk), для установки которого необходимо вскрывать черепную коробку пациента, эндоваскулярный интерфейс мозг-компьютер (BCI) компании Synchron вводится в мозг через кровеносный сосуд в основании шеи в другой сосуд, расположенный в мозге и подводится к его моторной коре. Датчик Stentrode размерами со спичку или чуть больше по проводу передаёт сигнал в радиопередатчик, встроенный в грудную клетку человека, а тот по беспроводному каналу отправляет сигналы на компьютер.
Комплекс BCI компании Synchron позволяет пациентам с парализованными конечностями пользоваться компьютером, отправляя электронную почту, делая покупки через интернет и, в целом, возвращает неизлечимо больным людям радость общения с близкими и обществом.
Источник изображения: Synchron
Компания Synchron получила разрешение на клинические испытания в США комплекса эндоваскулярного интерфейса мозг-компьютер весной этого года.
Первая операция проведена в клинике Mount Sinai West в Нью-Йорке под руководством клинического исследователя Шахрама Маджиди (Shahram Majidi), доктора медицинских наук, доцента нейрохирургии, неврологии и радиологии в Школе медицины Икан при Mount Sinai.
Пациент смог вернуться домой уже через 48 часов после установки имплантата, что говорит о незначительном хирургическом вмешательстве и его незначительном влиянии на здоровье пациента.
Источник изображения: Synchron
«Первая в США имплантация эндоваскулярного BCI в организм человека — это важная клиническая веха, открывающая новые возможности для пациентов с параличом, — сказал Том Оксли (Tom Oxley), генеральный директор и основатель компании Synchron.
— Наша технология предназначена для миллионов людей, которые потеряли возможность использовать руки для управления цифровыми устройствами. Мы рады продвигать на рынок масштабируемое решение BCI, которое способно изменить жизни многих людей».
Добавим, китайские исследователи идут по тому же пути развития. Правда, опыты они пока проводят на козах.
Управление силой мысли: человеческий мозг подключат к ПК через вены
Unsplash
Ученые разрабатывают способ управления гаджетами силой мысли. Несколько дней назад была представлена технология, распознающая нейронные сигналы не с помощью прямого контакта с серым веществом, а через кровеносные сосуды.
Раньше предполагалось, что подключить «внешнее управление» в мозгу можно лишь при помощи инвазивных имплантов. Но очевидно, что такие манипуляции опасны и могут легко повредить мозговую ткань. Компания Synchrone предложила новый подход. В их схеме нейрокомпьютерная связь осуществляется через яремную вену. Технология не требует операции и вживления имплантов непосредственно в мозг человека. Ученые нашли способ обойтись малой кровью — как в прямом, так и в переносном смысле. Помещенный в кровеносную систему имплант считывает и распознает сигналы головного мозга. Они, в свою очередь, передаются на компьютер через инфракрасный передатчик, хирургически вставленный в грудь участников эксперимента.
Инновационный подход уже применяют на практике, австралийские и американские ученые поделились первыми результатами. Они описали, как технология отразилась на двух пациентах с амиотрофическим склерозом.
БАС, или болезнь Лу Герига, приводит к параличу и атрофии мышц, а с помощью имплантов они научились набирать текстовые сообщения и пользоваться интернетом.
Генеральный директор Synchrone Томас Оксли в шутку назвал технологию «plug-and-play».
Освоить управление имплантом добровольцам удалось не сразу. Пациенты вернулись домой и учились новым навыкам несколько недель. Электроды улавливали сигналы, однако отвечающий за интерпретацию алгоритм машинного обучения вначале не мог их корректно интерпретировать. Несколько недель спустя они научились использовать айтрекер, перемещать курсор и выбирать нужный объект на экране мышью с помощью клика. Улавливаемый имплантом сигнал не содержит информации как таковой. Это лишь 1 бит данных: есть щелчок или нет. Теперь больные могут самостоятельно делать онлайн-покупки и в целом повысить качество жизни. Устройство пока не одобрено для массового применения, да и клинические испытания оно еще не прошло. Synchrone в поисках дополнительного финансирования для проведения необходимых тестов и испытаний. 
Unspalsh
Synchrone не единственная компания, которая занимается исследованиями в этом направлении. Neuralink, стартап Илона Маска, показал беспроводной имплант с 1024 гибкими электродами.
Электроды импланта принимают электрические сигналы непосредственно от нейронов.
Технология в будущем позволит человеку беспроводным путем передавать нейроэлектрическую активность любому технологическому окружению: от протезов конечностей до управления автомобилем Tesla и различным облачным сервисам.
Предполагается, что имплант будет вживлен в мозг роботом-хирургом. Уже известно, что мозг сопротивляется любому вмешательству и активирует защитные механизмы. Он покрывает гибкие электроды слоем глиальных клеток, что снижает электрическую проводимость контактов. К тому же мозг по структуре похож на желе, и статичные электроды могут его повредить во время движения.
На презентации Neuralink Илон Маск рассказал, что прототип состоит из датчиков движения, температуры и давления. Пока чип испытали на мозге свиньи. Сейчас разработчики ищут материалы, которые не будут вызывать защитную реакцию мозга. Если все пойдет по плану, технология станет колоссальным прорывом в нейрокомпьютерной отрасли. 
В 2020 человек сможет силой мысли управлять компьютером
Киборги не за горами: чем грозит ввод чипа в мозг? Всё имеет свою цену, в том числе и новые возможности.
Даже в самых смелых предположениях идея вживить чип в человеческий мозг казалась чем-то из области фантастики, что станет доступно в следующем столетии или ближе к концу нынешнего. Однако уже сегодня миру представлен готовый чип, который при вживлении в мозг парализованного человека позволит ему управлять техникой, компьютером силой мысли.
Подобная технология – настоящий прорыв в биоинженерии. Если первоначальная его миссия – лечить от неврологических нарушений и помогать парализованным, то на основе такой технологии возможно добавление массовых функций манипуляции. То есть, например, «скачать» в мозг любые знания.
Это избавит людей от необходимости сидеть за партой годами и учиться на свою специальность. И применять их смогут более молодые специалисты. Также, вероятно, чип сможет развить мысленную передачу до того, что люди смогут контактировать друг с другом без слов. Так появится возможность выяснить сразу, ходил ли муж «налево» или совершил ли преступление подозреваемый.
Можно будет управлять компьютерами и любой техникой в доме ещё проще, чем по щелчку пальцев.
Учёные предупредили, что несмотря на прорыв в области биоинженерии мозг человека изучен слишком мало, и процент риска велик.
Однако насколько велик риск импланта в мозг на самом деле? Если маленькое устройство поможет силой мысли контролировать другие устройства, то почему другие устройства не смогут таким образом контролировать мысли человека? Вдруг связь работает и в обратную сторону? От подобной перспективы тотального контроля данная технология перестаёт казаться той, что даст поражённому человеческому мозгу спасение.
Разрабатывая технологию вживления, учёные заявили, 87% случаев операции по вживлению чипа в мышиный мозг прошли успешно. На людях испытания ещё не проводились, однако разрешение на это уже получено. Первый пациент получит свой чип в 2020 году.
Разработка инновационного чипа до недавнего времени была сверхсекретным проектом Илона Маска. Маск надеется, что его чип поможет не только парализованным, но и будет лечить неврологические заболевания, перемещая здоровые, не задействованные клетки мозга в поврежденные места.
Возможно, благодаря этой технологии болезни Паркинсона и Альцгеймера станут излечимыми, не говоря уже о том, что многие другие болезни перестанут, помимо основного ущерба организму, дополнительно поражать нервную систему.
Следовательно, со здоровым мозгом жизнь человека станет немного длиннее.
И всё же, как человек сможет силой мысли заставлять технику слушаться? Это возможно благодаря нанонитям с электродами толщиной в 4-6 микрометра (1/10 человеческого волоса).
Эти нити помогут быстрее считывать информацию пациента и преобразовывать в код для компьютерных программ, таким образом передавая информацию о пациенте на устройства.
Нити достаточно тонкие и могут проходить через ткани головного мозга, не повреждая их, и достаточно прочные, чтобы не рваться при этом. Чип будет также следить изнутри за активностью головного мозга, давая более подробное представление о его работе.
Чипы смогут помочь людям стать качественно умнее, перепрыгнув такие понятия как «предрасположенность» или «вундеркинд». Однако стоит задуматься, что произойдёт, когда мировые правительства осознают весь масштаб перспектив и захотят использовать по-своему. Не станет ли это новым, невидимым ошейником, куда более страшным, что поработит сознание.
Intel научит людей управлять компьютерами «силой мысли». — Сервис-Центр Крокус
К 2020 году исследовательское подразделение корпорации Intel планирует разработать технологию, которая позволит вживлять в мозг человека специализированные микрочипы для управления компьютером с помощью мысли.
Эта технология, в буквальном смысле способна перевернуть все наше представление об окружающем мире.
По мнению вице-президента исследовательского подразделения Intel Эндрю Чиена: «Суть проекта заключается в регистрации мозговых волн, их распознавании и преобразовании полученной информации в управляющие команды для компьютеров, мобильных гаджетов, бытовой техники и другой электроники». Зафиксировать волны можно благодаря крошечным микрочипам, которые вживляются в мозг человека.
Для анализа мозговых волн используют метод функциональной магнито-резонансной томографии (ФМРТ). Ученым удалось выяснить, что у разнообразных людей наблюдается схожая мозговая активность при выполнении каких-то определенных мысленных действий. Это дает полное право подразумевать, что чисто теоретически возможно формирование системы шаблонов для распознавания мысленных команд.
Как сообщает ComputerWorld , корпорация уже вплотную приблизилась к созданию регистрирующего устройства в виде гарнитуры. И следующий шаг это довести размеры сенсоров и связанных с ними электронных цепей до таких размеров, чтобы их можно было вживить в мозг.
Чиэнь утверждает, что в скором времени люди добровольно будут давать согласие на имплантацию чипов, чтобы отказаться от физического управления техникой и компьютерами. Ведь 20 лет тому назад никто даже и подумать не мог, что компьютерные устройства и мобильные гаджеты прочно войдут в нашу жизнь, однако сейчас — это обычное дело.
Трудно однозначно сказать, как относиться к идее «о внедрении чипа» в мозг человека. С одной стороны это дает большую возможность, прежде всего, тем людям, которые физически ограничены в своих действиях и это, несомненно, хорошо. Благодаря этим технологиям будет возможно выполнять работы в агрессивной и опасной для человека среде и это тоже хорошо.
Но с другой стороны, не станем ли мы похожими на героев фильма «Матрица», где каждому новорожденному человеку имплантировали специальный разъем на затылке для подключения к компьютеру? Однако пока, современные мозговые машины и близко не напоминают устройства из фантастических фильмов.
Тем не менее, прогресс в области передачи команд из мозга на компьютер значителен и является делом не такого далекого будущего.
Александр Григорьев ЦСО «Крокус»
Сила мысли: как работает нейроинтерфейс Neuralink Илона Маска, где применим и что о проекте думают эксперты — Будущее на vc.ru
Телепатическое общение, лечение паралича и другие амбиции стартапа, который вызывает одновременно восторги и сомнения специалистов.
{«id»:75737,»gtm»:null}
17 июля 2019 года Илон Маск и руководители стартапа Neuralink впервые продемонстрировали проект нейроинтерфейса: он представляет собой «нити»-импланты для считывания информации из мозга и «швейного» робота-хирурга для их вживления.
Основная цель Neuralink — создание безопасного нейроинтерфейса, способного улавливать мозговую активность и обрабатывать сигналы без риска отторжения организмом. Это поможет в изучении и лечении неврологических болезней и нарушений работы мозга, восстановлении моторных функций, лечении слепоты, паралича, эпилепсии, депрессии, болезней Паркинсона и Альцгеймера.
С помощью Neuralink парализованные люди смогут управлять телефонами и компьютерами силой мысли, например писать сообщения, просматривать сайты или «телепатически» общаться, как только «технология заработает в обоих направлениях».
В будущем компания планирует создать миниатюрный беспроводной имплантат, а его вживление, по словам представителей фирмы, будет не сложнее и не больнее Lasik, операции лазерной коррекции зрения.
«Мне было горько от того, насколько беспомощны мы в лечении неврологических заболеваний. Впервые в истории у нас есть потенциал для решения этих проблем», — заявил главный хирург Neuralink Мэтью МакДугалл.
По словам Маска, инвестировавшего не менее $100 млн в проект, Neuralink предстоит «долгий путь», чтобы выпустить коммерческое устройство. Конечной целью стартапа он видит «симбиоз ИИ и человека». Маск считает: это шанс спастись от угрозы порабощения человечества искусственным интеллектом.
В 2020 году Neuralink планирует получить одобрение от Министерства здравоохранения США и вместе с нейробиологами из Стэнфордского университета провести первые испытания на пациентах с полным параличом.
Проект основан на технологии гибких полимерных «нитей» с электродами, которые вживляются в кору головного мозга, считывают активность нейронов и стимулируют их. На каждой нити толщиной от четырёх до шести микрометров (в десятки раз тоньше человеческого волоса) расположено по 32 электрода, всего система может включать до 3072 электродов на 96 нитях.
The New York Times сравнивает «нить» с жемчугом — электроды и датчики нанизываются на провода, изолированные материалом вроде целлофана. Они имплантируются в различные участки мозга и на разную глубину, ведь медицинские исследования и терапии фокусируются на разных частях мозга — центрах речи, зрения, слуха или движения.
Президент Neuralink Макс Ходак рассказал, что Neuralink «не появилась из ниоткуда» и опирается на множество исследований, посвящённых гибким «нитям», но превосходит аналоги по безопасности и объёму собираемых данных.
В 2006 году Мэтью Нэгл стал первым человеком, получившим мозговой имплантат от компании BrainGate — её разработали в Брауновском университете, одном из ведущих учебных заведений США.
После травмы позвоночника Нэгл оказался парализован, а устройство позволило ему управлять курсором на экране и играть в Pong. На обучение мужчина потратил четыре дня.
BrainGate использует массив микроэлектродных игл, в которых размещается до 128 электродов, и уступает Neuralink по объёму извлекаемых из мозга данных.
Более того, иглы жёсткие, что ограничивает число доступных нейронов, мешает долгосрочной работе и небезопасно для человека, поскольку мозг движется внутри черепа. Тонкие полимерные «нити», отмечает исследователь Neuralink Филипп Сабес, решают эти проблемы.
«Нити» Neuralink в мозгу крысы
«Нити», из-за их гибкости, сложнее внедрить в кору головного мозга, чем иглы, поэтому Neuralink разработала специального робота, похожего на «смесь швейной машинки с микроскопом».
Он способен вставлять по шесть «нитей» в минуту с помощью специальных тонких игл и полностью автоматизирован. Тем не менее нейрохирург сохраняет полный контроль над операцией и может регулировать процесс вручную.
Робот размещает «нити» с электродами в непосредственной близости от нейронов, а система компьютерного зрения позволяет избежать проникновения иглы в кровеносные сосуды на поверхности мозга — это снижает вероятность воспалительной реакции организма на «внешние объекты».
Чтобы установить имплантаты хирургам приходится просверливать четыре восьмимиллиметровых отверстия в черепе, но инженеры Neuralink считают, что в будущем для проникновения сквозь череп можно использовать лазер.
По мнению Маска, одной из основных проблем взаимодействия человека с ИИ является пропускная способность. Neuralink избавляет человека от «прослойки» между мыслью и компьютером, так как отдавать команды через нейроинтерфейс куда быстрее, чем голосом или ручным вводом.
Но обилие информации и сложность её «считывания» через нейроинтерфейсы — это проблема, которую Neuralink хочет решить с помощью специального чипа. Он в реальном времени принимает сигналы с «нитей», усиливает их, очищает от шумов и оцифровывает.
У Neuralink есть два прототипа чипа с разными характеристиками по числу обрабатываемых каналов и мощности системы.
Сейчас чип может передавать данные только через проводное соединение по USB-C, но цель компании — беспроводная система, которую назвали N1 Sensor. По задумке инженеров, N1 Sensor будет встраиваться в организм человека и передавать данные по беспроводной связи внешнему устройству с аккумулятором, расположенному за ухом.
Датчиков будет четыре — три в моторной области коры мозга, а последний — в соматосенсорной системе. Управлять N1 Sensor можно будет через iPhone.
У чипа есть ещё одно применение — его разработали так, чтобы не только обрабатывать данные, но и стимулировать клетки мозга. Прямая стимуляция мозга с помощью имплантированных электродов позволяет лечить расстройства двигательной системы и эпилепсию. Но большинство нейроинтерфейсов не адаптируются к потребностям и ощущениям пациента.
Нейрохирурги и инженеры считают, что из-за этого недостатка стимуляция мозга не работает для лечения депрессии. Neuralink умеет анализировать данные с помощью машинного обучения и может адаптировать стимуляцию к потребностям пациента. В исследовании Neuralink признаёт, что «пока не демонстрирует эти возможности».
Сегодня разработки тестируют на грызунах. В исследовательской работе Neuralink рассказывает о 19 операциях на крысах, в которых «нити» успешно разместили в 85,5% случаев, установив 1280 электродов (1020 работали одновременно).
Крысы обходили прямоугольную пластиковую клетку, наполненную деревянной стружкой, и искали кусок пармезана. Провод, подключённый к порту USB-C, передавал мозговую активность крысы исследователям: потрескивание нейронов было слышно через динамик, а программа записывала и измеряла силу мозговых колебаний.
Собираемых данных было в десять раз больше того, что по силам самым мощным современным датчикам, пишет Bloomberg.
Визуализация изменений с электродов
15 июля компания показала The New York Times подключённую к лабораторным крысам систему, которая считывала информацию с 1500 электродов. Это в 15 раз лучше, чем в других современных системах, и такого объёма данных достаточно для научных исследований и медицинских применений, пишет издание.
В исследовании и официальной презентации приматы не упоминаются, но на секции вопросов и ответов Маск заявил, что обезьяна «смогла управлять компьютером с помощью своего мозга». Тест на примате подтвердили сотрудники.
Также компания готова провести первые испытания на людях, но для этого нужно найти пациентов и убедить в безопасности Министерство здравоохранения США.
После презентации исследователи и учёные разобрали опубликованное Neuralink исследование и разделились во мнениях насчёт работоспособности и безопасности проекта.
Роботизированная платформа с интеграцией электродов и анализом активности с помощью специального ПО — это прорывной анонс, но очень рано говорить о том, насколько быстро получится безопасно использовать Neuralink на людях, пишет The Wall Street Journal.
Потенциал повреждения тканей мозга может стать одной из ключевых проблем, с которой столкнется Neuralink при отправлении заявки на клинические испытания в Министерство здравоохранения США, считает GeekWire.
Например, исследование не получало рецензий, в нём нет информации о том, как долго «нити» могут находиться в мозгу человека, нет ли воспалительной реакции на их внедрение и насколько длительна стабильная обработка сигналов нейронов.
Внедрение «нитей» в мозг мыши
По мнению нейробиолога Лорена Франка из Калифорнийского университета, крайне важно получить эту информацию, прежде чем разрешать испытания на людях. С ним соглашается разработчик нейроинтерфейсов Тим Харрис — современные технологии, по его словам, не приблизились к полноценному протезированию нейроинтерфейсов.
Также Bloomberg замечает, что даже если импланты функционируют должным образом, компании ещё нужно показать, что она может делать с ними и полученной информацией что-то полезное и безопасное. Например, предоставит методы лечения болезней с помощью Neuralink.
Neuralink заявила, что сейчас изучает реакцию мозга на внедрение «нитей» и их отторжение, но пока «не готова обнародовать данные».
Профессор Фрэнсис Крик из Института биологических исследований в Калифорнии отметил: гибкость «нитей» — это «существенный шаг вперёд» для нейроинтерфейсов. Но при этом Neuralink нужно доказать, что изоляция «нитей» продержится в мозговой среде достаточно долго, так как солевой раствор внутри мозга разрушает многие виды пластиков.
Нейробиолог Эндрю Хайрс, разобравший исследование Neuralink в серии твитов, впечатлился проделанной работой и подчеркнул, что продукт компании «выходит за рамки современного уровня техники».
@elonmusk @USC Summary: Neuralink picked the best of existing lab technology and pushed it forward in a number of important dimensions, and most impressively has an integrated implantable product that goes beyond the current state of the art.
Q&A time: My Q, Can we buy it for mice?
Загрузка...
