Мозговые интерфейсы не так просты, как кажется Элону Маску

Мы недостаточно знаем о мозге, чтобы управлять смартфоном с его помощью.

Отредактировано 2023-17-06
Мозговые интерфейсы не так просты как кажется Элону Маску

Neuralink, компания Элона Маска, разрабатывающая интерфейсы мозг-машина, на этой неделе впервые продемонстрировала свою технологию. Новая система содержит тысячи электродов, встроенных в гибкие, крошечные нити, которые затем имплантируются в мозг с помощью нового робота, похожего на "швейную машинку". В статье, авторство которой принадлежит Маску и компании Neuralink, описывается технология и первые эксперименты по ее тестированию на крысах. На презентации, состоявшейся на этой неделе, Маск сообщил, что технология также была протестирована на обезьянах.

Первый был успешно имплантирован в мозг человека в 2006 году. За прошедшие годы эти интерфейсы позволили испытуемым управлять роботизированными руками, среди прочих задач. Эксперты говорят, что новая система, разработанная Маском, - нити и огромное количество электродов, которые они позволяют, - это шаг вперед, хотя на этом пути остаются препятствия.

"Технология лучше, чем многое из того, что мы имеем сейчас, но я вижу много препятствий, которые нужно преодолеть", - говорит Ченгюань Ву, нейрохирург из Университетской больницы Джефферсона в Филадельфии, который работает с имплантированными устройствами. "Я не знаю, есть ли у них секретный соус, которым они не делятся, или это недосмотр - надеюсь, что это первое".

Например, ученые все еще пытаются заставить электроды, встроенные в мозг, работать в течение длительного времени. "Когда вы помещаете что-то в мозг, вы хотите, чтобы оно было маленьким и менее инвазивным", - говорит Ву. "Но маленькие вещи, как правило, более хрупкие". По его словам, в других интерфейсах мозг-машина электроды и передаваемый ими сигнал со временем разрушаются. Инородные предметы также заставляют клетки мозга реагировать так, как будто произошло повреждение тканей, вызывая образование рубцовой ткани. "Естественная реакция организма - отгородиться от имплантатов, и вам труднее получить сигнал. Вы слушаете через более толстую стену", - говорит Ву.

Во время этого процесса, называемого глиозом, клетки мозга также набухают и производят сигналы, которые могут иметь пульсирующий эффект по всему мозгу, говорит Брайан Джонс, нейробиолог и доцент кафедры офтальмологии и визуальных наук в Университете Юты. Это также может изменить работу цепей в мозге. По его словам, фундаментальные исследования в области нейронаук еще недостаточно развиты, чтобы точно знать, какими будут последствия. "Нам необходимо изучить некоторые из этих базовых механизмов".

Ву также хочет знать, насколько легко можно удалить систему. "Останутся ли все эти резьбы целыми, или они застрянут в мозгу? Звучит круто и все такое, но когда дело доходит до гаек и болтов, возникают опасения", - говорит он.

В документе Neuralink упоминается, что технология может помочь пациентам с травмами спинного мозга управлять связанными устройствами. Однако на презентации Маск рассказал об имплантации этих устройств здоровым людям, что сделает эти процедуры такими же безопасными и распространенными, как операция Lasik для глаз. Это серьезное психологическое препятствие, говорит Ву, который сегодня с трудом убеждает пациентов с эпилепсией сделать операцию на мозге, чтобы улучшить качество их жизни. Любая операция сопряжена с риском кровотечения и инфекции, но при операции на мозге в областях мозга, имеющих ключевое значение для нормального движения и функционирования, эти риски могут иметь серьезные последствия. Даже при операции по поводу эпилепсии, например, которая не затрагивает двигательные центры мозга, риск существует. "Что если произойдет кровоизлияние в моторную кору? Вы можете парализовать пациентов, которые в остальном прекрасно двигаются", - говорит Ву. По его словам, эти имплантаты будут предложены здоровым людям, и риск никогда не будет нулевым.

"Это не только технический вопрос, но и этический аспект", - говорит Бин Хе, руководитель лаборатории биомедицинской функциональной визуализации и нейроинженерии в Университете Карнеги-Меллон. Хотя технология имплантации может принести пользу людям с определенными заболеваниями, он говорит, что ему трудно представить, как она будет применяться к населению в целом, независимо от того, насколько качественной станет технология. "Всегда есть неопределенность, не нанесем ли мы вред мозгу", - говорит он.

Он работает над неинвазивными подходами к интерфейсам мозг-машина. Поскольку в этих системах электроды расположены вне черепа, сигнал сложнее интерпретировать. Однако, по его словам, достижения в области машинного обучения и искусственного интеллекта улучшили этот процесс: В прошлом месяце его команда опубликовала исследование, в котором показала, что им удалось разработать устройство, способное управлять роботизированной рукой. "Такие возможности ранее демонстрировали только инвазивные системы". Даже если бы неинвазивные системы были менее точными, они все равно могли бы быть лучшим выбором, говорит он. "Если вы можете выполнять желаемую работу, и вам не нужно делать имплантацию мозга, что бы вы выбрали?".

Маск говорит, что он стремится к тому, чтобы технология компании, которая была протестирована на крысах и обезьянах, была имплантирована людям к концу года, что, по мнению экспертов, скорее всего, нереально. "Сроки немного агрессивные", - говорит Ву. Он говорит, что не ожидает испытаний на людях в течение примерно трех лет.

Исследования в области интерфейсов мозг-машина продвигаются быстро, но участие в этой области такого человека, как Маск, может еще больше ускорить процесс, говорит Ву - при условии, что эти отношения будут носить совместный характер. "Дело не будет продвигаться вперед на основе одного учреждения и одной компании", - говорит он. Если Элон Маск захочет сказать: "Вот технология, давайте все ее используем, и будет использовать опыт разных лабораторий, это продвинет дело еще дальше". Без этого, по его словам, мало что произойдет. "Мы будем продолжать работать в замкнутом пространстве".

Важно также не поддаваться шумихе, которую создает Маск, говорит Джонс. "Важно быть реалистами в этом вопросе", - говорит он. "Давайте не будем давать обещаний, которые мы не сможем выполнить с учетом научных данных".