Neuralink: нейроинтерфейс для чтения мыслей и управления компьютерами

Стартап Neuralink во вторник, 16 июля, в Сан-Франциско провел презентацию результатов двух лет своей работы. Первые шаги компании включают в себя разработку робота-нейрохирурга, создание высокопроизводительного чипа для считывания сигналов мозга и его стимуляции, а также собственно нейроинтерфейс из тончайших полимерных нитей. Технология уже опробована на крысах и показала значительное превосходство над существующими аналогами в количестве получаемых от нервной системы данных.

Илон Маск инвестировал в Neuralink более ста миллионов долларов и принимает активное участие в деятельности компании. Вместе с представителями стартапа он рассказал журналистам об успехах первых экспериментов и анонсировал проведение испытаний технологии на людях в 2020 году. По задумке создателей, Neuralink позволит наиболее подробно изучить самые разные неврологические заболевания — от слепоты до параличей и от болезни Паркинсона до эпилепсии.

Более того, потенциально нейроимплантант может быть использован и для терапии. Его электроды способны стимулировать необходимые отделы мозга и даже единичные нейроны. А в случае необратимой потери контроля над телом, Neuralink станет полноценным интерфейсом для управления внешними протезами, электроникой или даже для своего рода телепатического общения. Как сообщает The New York Times, несмотря на впечатляющие результаты, сами создатели технологии считают ее очень далекой от коммерческого использования.

Ключевой инновацией нового нейроинтерфейса является использование очень тонких полимерных нитей с электродами. Их диаметр составляет от четырех до шести микрометров, что на порядок меньше, чем толщина человеческих волос. На каждой такой нити расположены по 32 электрода, а их общее число в текущей версии технологии может достигать 3072 (96 нитей). Это позволяет получать в десятки раз больше информации от нервной системы, чем применяемые сейчас нейроимплантаты.

Для внедрения в мозг животного или человека интерфейса компанией был создан специальный робот. Через небольшое отверстие машина проникает в полость черепа и аккуратно вводит нити. С помощью искусственного интеллекта искусственный нейрохирург избегает повреждения тканей и кровеносных сосудов. За минуту робот способен имплантировать шесть нитей, то есть на полную интеграцию интерфейса в мозг человека уйдет всего 16 минут. Даже с учетом подготовки пациента к процедуре, ее общее время не идет ни в какое сравнение с обычными многочасовыми неврологическими операциями.

По словам Илона Маска, главная проблема нейроинтерфейсов — их пропускная способность. Ноу-хау Neuralink заключается в революционном чипе, отвечающем за оцифровку сигнала. Прямо на теле человека происходит прием сигналов с нитей-электродов, его очистка от шума, оцифровка и усиление. На внешний компьютер идет уже готовый к интерпретации сигнал через самый обычный разъем USB-C. Ранее в нейроимплантатах подобный подход не применялся.

Технология прошла испытания на крысах и приматах. Результаты очень многообещающие: при том объеме данных, который Neuralink получает от мозга, новый нейроинтерфейс является крайне нужным инструментом для любого исследования нервной системы. Препринт статьи о работе с крысами доступен по ссылке, а описание тестов с макаками пока не опубликовано. Перед тем, как Neuralink внедрят в головы людей, его создателям предстоит проверить и продемонстрировать, насколько имплантаты безопасны в долгосрочной перспективе.