Шевели мозгами

Очередная идея писателей-фантастов стала реальностью: Илон Маск сообщил, что его компания Neuralink начала чипировать людей. Небольшой компьютерный модуль успешно вживили в мозг человека. Все (по крайне мере, как заверяет Маск) прошло как по маслу: пациент восстанавливается после операции, а устройство успешно определяет нервные импульсы. Цель чипирования — помочь парализованным людям: они смогут общаться, управлять устройствами и даже работать только при помощи силы мысли. Чип выступит связующим звеном между мозгом человека и компьютером.

Как это работает

Саму разработку компании Neuralink Илон Маск презентовал еще в 2020 году. По виду устройство похоже на небольшую монетку диаметром в 23 миллиметра и 8 миллиметров толщиной. Из центра чипа тянутся ножки-проводки толщиной в человеческий волос. Это те самые электроды, которые и будут обеспечивать связь мозга с чипом. Сама операция уже напоминает сцену из какой-то футуристичной космической саги, ведь проводит ее хирургический робот. В ходе чипирования человеку выпиливают в черепе круглое отверстие, а в него уже вставляют сам чип. Ножки-проводки при этом погружаются в мозг. Так как они очень тонкие, то не травмируют сосуды мозга, и операция проходит практически бескровно. Сам чип становится частью черепа, определить визуально, что он там есть, практически невозможно: после хирургического вмешательства остается лишь небольшой шрам.

Что может чип? Основное предназначение, конечно, передавать сигналы мозга на смартфоны, компьютеры и прочие умные устройства. Парализованному человеку достаточно просто подумать, чего он хочет - включить свет, запустить музыку, напечатать текст. Связанные с чипом устройства тут же выполнят эту команду.

Кроме того, чип имеет несколько датчиков, отслеживающих температуру и артериальное давление, благодаря им ведется постоянный контроль состояния здоровья человека. «Такое устройство способно на многое. Оно может предупреждать о риске сердечного приступа, инсульта и другого вреда. Это не только удобная функция наподобие проигрывания музыки. Чип на многое способен. Это как если бы ваш телефон установили вам в мозг», - рассказал Илон Маск.

Впрочем, как и телефон, чип тоже нуждается в подзарядке. Батареи хватает на целый день, так что «подкормить» устройство можно ночью. Для этого умельцы из Neuralink придумали специальную беспроводную зарядку круглой формы. Она как будто примагничивается к тому месту на голове, куда вживлен чип.

Не совсем понятно, насколько чип безопасен. Даже самые дорогие смартфоны могут перегреваться, например, в жаркую погоду. И не получится ли так, что от чипа в буквальном смысле взорвется мозг? Разработчики, впрочем, уверяют, что устройство полностью безопасно. И, что интересно, его при желании можно «деинсталлировать»: поменять, как смартфон, на более продвинутую версию или же вовсе отказаться от его использования. Операция по удалению чипа не нанесет вреда здоровью, пообещали разработчики.

Еще один животрепещущий вопрос: кто сможет позволить себе подобную имплантацию и не будет ли она слишком дорогой? Илон Маск объяснил, что высокой цена будет только на первом этапе, но за несколько лет стоимость имплантации планируется снизить до стоимости лазерной коррекции зрения. Ведь само устройство собирают из доступных, приемлемых по цене материалов, которые выпускают большими партиями для всевозможных смартфонов, фитнес-браслетов и прочих умных устройств.

Мартышка и пинг-понг

Процессу чипирования людей предшествовал долгий этап испытаний. Изначально в роли подопытных кроликов выступали свиньи. Чипирование хрюшек должно было ответить на самые важные вопросы: насколько точно модули передают сигналы мозга, хорошо ли приживается имплант и как он влияет на здоровье? Свинок загоняли на беговые дорожки, чтобы сопоставлять нейронные всплески с движением суставов. Делали это для того, чтобы понять, смогут ли в будущем парализованные люди научиться вновь управлять своим телом. Но самым наглядным примером работы импланта стал эксперимент с обезьянами.

Девятилетнюю макаку Пейдж научили играть в компьютерный пинг-понг только при помощи силы мысли. Процесс этот был небыстрый и довольно сложный: сначала уже чипированную обезьяну научили играть, используя джойстик. Во время игры нейронные сигналы мозга животного, связанные с координацией движения кистей, передавались на компьютер по беспроводной сети. Затем декодирующий алгоритм смоделировал соотношения между часто повторяющимися последовательностями нейронной активности и движениями джойстика, к которым эта активность приводила.

Говоря проще, чип «научили» предугадывать действия обезьяны в режиме реального времени. После этого джойстик отсоединили от монитора. Обезьяна им, конечно, по привычке пользовалась, даже не догадываясь, что на самом деле она управляет шариком телепатически. Как пояснили разработчики, в момент игры животное просто неосознанно думает о движении кистей, эти сигналы считывает алгоритм, он и управляет игрой. Пейдж ни разу не упустила шарик, несмотря на то что в какой-то момент скорость игры увеличилась.

После успешных опытов со свиньями и обезьянами компании удалось получить разрешение на проведение испытаний на людях. В сентябре 2023 года Neuralink начала набирать пациентов, парализованных из-за травмы шейного отдела спинного мозга или бокового амиотрофического склероза.

Торжество киберпанка  

Конечно, нельзя сказать, что изобретение компании Neuralink произвело революцию: с вживлением чипов разные компании экспериментируют уже больше 20 лет. Первый чип был имплантирован в мозг человека еще в 2004 году. Однако такие устройства до недавнего времени были чересчур громоздкими и неудобными: самый маленький такой модуль был размером чуть меньше банки из-под газировки. Пациентам буквально приходилось «наставлять рога» — именно с ними ассоциируется две большие коробки, торчащие из черепа. Кроме того, от конструкции тянулась «лапша» проводов и кабелей, работать автономно такие импланты не умели. На этом фоне разработка компании Маска выглядит революционно, но, на самом деле, в спину Neuralink дышат не менее талантливые разработчики.

Так, компания Precision Neuroscience создала чип, напоминающий кусочек скотча, только вместо липкой поверхности у него – массив электродов тоньше человеческого волоса. В мозг устройство помещают через узкий разрез, как будто опускают письмо в почтовый ящик. И такой способ не повреждает ткани, но требует гораздо сложной операции, чем при вживлении чипа от Neuralink.

Кроме того, в США сразу две команды ученых работают над интерфейсом, переводящим мозговые сигналы в слова. Для анализа используют нейросеть, это позволит ускорить процесс, считают разработчики. В будущем, благодаря подобным программам, люди, лишившиеся речи, например из-за инсульта, вновь смогут поговорить с родными.

Вообще же у Neuralink планы наполеоновские: возможность общаться посредством чипа и компьютера — это лишь первый шаг. Многие болезни возникают из-за нарушения нейронных связей, предполагается, что в будущем чип будет стимулировать мозг и способствовать восстановлению этих связей. Волшебная таблетка, встроенная в мозг, поможет его «перепрошить»: вернуть память, слух и зрение, избавиться от паралича, последствий инсультов, зависимостей, депрессии и хронической бессонницы. Когда наступит это прекрасное кибербудущее, точно предсказать невозможно: впереди – долгий процесс экспериментов и наблюдений. Но, учитывая, как стремительно развиваются технологии, можно сказать, что это вопрос ближайших десятилетий.

Мария Седнева

В иллюстрации использовано изображение автора fikri bayu (CCBY3.0) с сайта https://thenounproject.com/ и фото с сайта https://unsplash.com/