Мозг-компьютер: когда нейроинтерфейсы станут обычным делом и чем они могут помочь людям

В начале двадцатых годов двадцать первого века мечты о внедрении чипов в голову людей для создания его более совершенной версии становятся реальностью. Корреспондент The Moscow Post узнал, когда можно ожидать массового использования технологии нейроинтерфейсов.

Старое доброе будущее

В США и странах Европы разработка первых нейроинтерфейсов началась еще в семидесятых годах прошлого века. Но, говорить о реальных разработках, которые действительно работают и применяются можно лишь сейчас — спустя более чем 50 лет. Наиболее распространенным мозговым чипом, который одобрен к использованию, пусть и не выпускается в промышленных масштабах, стал Utah Array, разработанный в США.

Это не совсем "чип" в обычном понимании. Скорее, это поверхность, которая оснащена соней кремниевых игл. На кончиках каждой находятся электроды, которые погружаются в мозговую ткань. Происходит считывание сигналов нейронов мозга, информация обрабатывается, и передается на управляющее устройство. Utah Array уже достаточно успешно применяется для помощи пациентам с нарушением работы систем опорно-двигательного аппарата. Например, некоторые парализованные люди с помощью силы мысли смогли управлять курсором на экране компьютера, печатать, а также управлять роботизированными конечностями.

Фото: Neuralink

Прорыв? Возможно. Ученые утверждают, что это лишь первый шаг в долгом путешествии по миру нейроинтерфейсов. Дело в том, что многие функции мозга, например, принятие решений, память, язык и другие, используют нейронные мозговые сети, которые разбросаны по всему главному органу человека. Пока системное изучение нейронных связей — мечта специалистов. Но технологии не стоят на месте, а полное использование нейроинтерфейса обычным человеком кажется делом не столь отдаленного будущего.

Нейрозерна

Ученые Брауновского университета представили широкой научной публике свою новейшую разработку в 2021 году. Это новый мозговой имплант, который сделан по весьма нетривиальной технологии.

Устройство также не является "чипом" в привычном понимании. Это несколько десятков крошечных устройств, размером примерно с крупинку соли. Каждая "крупинка" представляет из себя кремниевый микрочип, который считывает активность мозга и передает эти данные в компьютер. "Зерна" присоединяются к нервной ткани мозга, что позволяет ученым как бы "прослушивать" активность нейронных цепей. Плюс данной технологии, разработка которой началась всего четыре года назад, заключается в равномерном распределении по всей поверхности мозга, что дает возможность считывать куда больше информации, по сравнению с другими имплантами.

Кроме записи активности мозга, которую еще надо умудриться правильно расшифровать, "зерна" могут воздействовать на нервные клетки с помощью слабых электрических импульсов. Подобная технология является перспективной для лечения множества заболеваний. Например, при восстановлении различных функций мозга, которые ранее были потеряны из-за получения травм.

Пока говорить о массовом использовании такой технологии рано — её пока что испытывают на грызунах, лишь в следующем году команда Брауновского университета приступит к испытаниям на обезьянах. Однако перспективы у "мозговых зерен" весьма обнадеживающие. Плюс сама технология производства является относительно недорогой. Ключевая проблема, с которой сталкиваются исследователи — как имплантировать устройства в мозг без трепанации черепа и повреждения коры головного мозга. Ответ на этот вопрос еще предстоит найти.

Как тебе такое?

Пока что, наиболее перспективным в сфере развития нейроинтерфейсов выглядит разработка компании Neuralink,созданная американским предпринимателем-инноватором Илоном Маском. Создатель беспилотных автомобилей всегда ставит перед собой амбициозные цели. Еще в 2017 году Маск говорил, что первым шагом будет создание имплантируемого чипа, который поможет в лечении заболеваний мозга. Следующий шаг — усовершенствование людей.

Фото: Neuralink

Первая презентация устройства компании прошла в июле 2019 года. Был презентован нейроинтерфейс, который Маск назвал "мозг-машина", а также сам чип, который планируют вживлять в мозг. Сам чип выглядит как небольшая монета, размером с рублевую. Информация с него пока передается на расстояние до 10 метров со скоростью около одного мегабита в секунду. В "монете" от Илона Маска также есть аккумулятор, которого хватает на одни сутки полноценной работы. Для подзарядки чипа также создали специальное магнитное устройство, его подключают к голове человека во время сна. Был презентован и интерфейс, который достаточно эффективно считывал и обрабатывал мозговые сигналы.

К 2020 году было разработано второе поколение микрочипов. Вместе с ним был презентован и специальный робот, который занимается непосредственной имплантацией чипа в мозг, дабы исключить человеческие ошибки. Также Илон Маск рассказал о полученных данных после имплантации чипа в мозг свиньи. Ученые смогли следить за активностью осязательных центров в мозгу животного, а также стимулировать их с помощью точечных электрических воздействий малой мощности.

Дальше-больше. В 2021 году миру был показана обезьяна с имплантированным чипом, которая смогла силой мысли играть в простую игру Pong. Видео с ней широко разошлось по социальным сетям, а сам Илон Маск заявил, что следующим шагом станет испытание технологии на людях. Разрешение на проведение таких опытов уже получено. Прежде всего, компания Neuralink планирует использовать свои наработки для помощи людям. Например, восстанавливать подвижность парализованных конечностей, бороться с неконтролируемыми вспышками гнева, депрессиями, лечить травмы мозга и так далее.

Учитывая высокие темпы развития технологии, можно ожидать настоящего прорыва и массового ее использования в ближайшем будущем. Сам Маск заявлял, что хочет уже к 2030 году "превзойти возможности человеческого мозга". Теперь это заявление уже не выглядит фантастичным.