Компания американского миллиардера Илона Маска Neuralink получила разрешение Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA) на тестирование своего нейроинтерфейса на людях. В рамках экспериментов хирургический робот R1 будет внедрять в мозг пациентов сверхтонкие нити импланта N1 в отделы мозга, отвечающие за движения. Имплант собирает информацию с 1024 электродов, которые распределены по 64 нитям.
Информация, собранная нитями, передается микрочипу, который обрабатывает и передает ее по беспроводной сети приложению Neuralink. Софт, в свою очередь, декодирует поток данных в действия и намерения. Вся эта система питается от небольшой литиевой батареи, которая заряжается без проводов.
Главная цель, которую ставят перед собой создатели N1, — вернуть парализованным людям возможность управлять компьютерной мышью или клавиатурой силой мысли. Именно поэтому в первоначальных исследованиях могут участвовать только пациенты с квадриплегией (одновременным параличом рук и ног) вследствие травмы шейного отдела спинного мозга или боковым амиотрофическим склерозом.
При этом в Neuralink отметили, что первые операции будут главным образом направлены на исследование и оценку безопасности самого импланта, а также робота R1. Ведь компания Илона Маска ставит перед собой куда более амбициозную цель, чем помощь в возвращении людям контакта с окружающим миром.
В статье для китайского журнала China Cyberspace Илон Маск отметил, что разработка нейрокомпьютерного интерфейса поможет не только людям с заболеваниями или травмами, но и позволит расширить возможности здоровых людей.
Фантазии в реальности
Использование имплантов для восстановления мозговых функций у людей — проблема, решением которой специалисты занимаются уже несколько десятилетий. Один из самых фантастических примеров — история 40-летнего Герта-Яна Оскама, который был парализован в результате аварии на велосипеде в 2011 году. Благодаря швейцарской разработке «Цифровой мост» мужчина смог ходить, хотя после аварии врачи обещали ему обратное. Устройство заменяет собой поврежденный участок спинного мозга Оскама и передает сигналы из мозга в мышцы.
«Цифровой мост» также оказался очень полезен в реабилитации. Оскам, у которого были повреждены не все нервы в позвоночнике после 40 тренировок с имплантом, смог восстановить частичный контроль над ногами даже без устройства.
Первым же человеком, которому вживили имплант в мозг, стал парализованный американец Мэтью Нейгл. Устройство BrainGate позволило перемещать курсор на компьютере. С помощью этой технологии мужчина даже научился включать телевизор, переключать каналы и управлять роботизированной рукой.
В 2016 году специалисты из Университета Джонса Хопкинса создали чип, который помогал двигать отдельными пальцами рук на протезе. Точность такого способа достигала 96,5%.
А главным конкурентом Neuralink является компания Synchron, которая с 2016 по 2020 годы в сотрудничестве с австралийским университетом Мельбурна провела ряд экспериментов по вживлению имплантов. Благодаря устройствам пациенты смогли переписываться в мессенджерах и совершать онлайн-покупки силой мысли, без сторонних устройств.
Импланты Synchron называются Stentrode и представляют собой эндоваскулярную (то есть вводимую через кровеносные сосуды) электродную матрицу, которая предназначена для регистрации или стимуляции мозга и нервной системы.
В России самой известной является неинвазивная система «НейроЧат», которая в феврале 2018 года позволила двум людям, испытывающим сложности с вербальным общением, установить нейросвязь. Аппарат также используется для тренировки когнитивных способностей.
Однако, если говорить именно об имплантах, то их внедрение, к чему, в частности, стремится Neuralink, может встретить определенные трудности. В первую очередь — чисто технические.
Горящий мотор вместо мозга
Ключевая техническая проблема — биосовместимость нейроинтерфейсов. Дело в том, что электроды, внедренные в мозг, нормально работают только в течение нескольких недель. После этого организм формирует иммунный ответ и электроды инкапсулируются. Зачастую такая проблема может быть решена только переустановкой импланта.
Другие технические проблемы, которые, в частности, помешали Neuralink получить разрешение FDA на испытания на людях еще в первый раз в 2022 году, это возможная миграция электродов и ненадежность аккумуляторов. Первые могут внедриться и повредить соседние отделы мозга. Это приведет к воспалениям, нарушит функции критически важных областей мозга, а также снизит эффективность самого импланта.
Еще одна проблема — аккумуляторы. Литиевые батареи N1 или связанные с ними устройства могут выти из строя и потенциально повредить ткани мозга. Кроме того, у американских чиновников вызвало вопросы безопасное удаление устройства. Дело в том, что нити в процессе извлечения будут оставлять в мозгу рубцы, которые могут привести к осложнениям в будущем.
Ситуация с Neuralink осложняется еще и тем, что в компании, по словам источников СМИ, выстроена очень напряженная культура решения крайне амбициозных задач в очень скромные сроки. В таких условиях эксперты видят почву для пренебрежения возможными последствиями длительного использования технологий.
Кстати, Neuralink подвергалась нападкам из-за подозрений в жестоком обращении с животными. Причем таких заявлений было очень много — с ними сейчас работает Минсельхоз США. Неназванный специалист Калифорнийского национального центра исследований приматов, который работал в компании Илона Маска, сообщил, что импланты вызывали у приматов кровавую диарею, частичный паралич и отек головного мозга.
Другое расследование против Neuralink ведет Минтранспорта США. Ведомство полагает, что компания незаконно перевозила на чипах, извлеченных из мозга обезьян, опасные патогены.
Глюки в голове
Помимо условно технических проблем возникают и другие серьезные риски. Первый из них — зомбирование. Дело в том, что нейроинтерфейсы не только считывают информацию от мозга, но и могут стимулировать различные его области. Подобные эксперименты, в частности, проводились над пациентами с депрессией.
Существует также возможность кибератаки, причем не на сам имплант, а непосредственно на мозг. В одном из исследований интерфейса «мозг–компьютер» ученые смогли смоделировать два типа таких атак: нейронное наводнение (FLO) и нейронное сканирование (SCA).
Первая возбуждает одновременно большое количество нейронов, а вторая словно пуля проходит в глубину мозга и с небольшой задержкой последовательно возбуждает ряд нейронов. По сути, обе атаки сеют хаос прямо в мозге человека, повреждая когнитивные функции.
Но и сам имплант недостаточно защищен. В большинстве современных разработок используются привычные нам протоколы беспроводной связи, которые также являются уязвимыми местами. Например, группа исследователей смогла узнать персональные данные и PIN-коды пользователей имплантов, предоставляя «жертвам» специальные визуальные стимулы и анализируя потенциальную реакцию.
Кроме того, возможно банальное воровство данных. Фактически ничто не мешает злоумышленникам не только украсть информацию, но и повлиять на работу импланта, заблокировать его или получить доступ к функциям для авторизованных пользователей или разработчиков.
Авторизация пользователей — вообще отдельный вопрос, так как такие системы в принципе не разрабатывались вместе с имплантами. А системы при этом требуют сбора огромного количества персональных данных. Эти данные могут использоваться для навязчивой рекламы или в более зловещих целях. Особенно это актуально с учетом огромного количества утечек данных, которые произошли в последнее время.
Компьютер и этика
Этика — еще одна серьезная преграда для развития нейроинтерфейсов. Соединение мозга с компьютером поднимает вопросы автономии, конфиденциальности и безопасности, о которых уже частично говорилось выше. Особую же тревогу вызывает возможность неправильного использования технологии: отдельные люди получат возможность контролировать мысли и действия своих соплеменников.
Правда, такое зомбирование — не близкая перспектива. В этом уверены российские ученые. По их мнению, расшифровать сигналы мозга, которые позволят эффективно им управлять, сегодня невозможно.
Другая этическая проблема — социальное расслоение. Технология, в случае ее повсеместного внедрения, все равно будет стоить достаточно много, а значит будет доступна немногим избранным. Кроме того, она приведет к автоматизации рабочих мест, из-за чего низкооплачиваемые работники просто окажутся на улице.
Последний вопрос — экология. Производство имплантов потребует огромных ресурсов, а также развитой системы утилизации.
Коротко о будущем
Импланты, подобные N1, сегодня вселяют большие опасения, но и большую надежду. Технология требует дальнейшего развития, глубокой проработки вопроса безопасности, но в то же время в перспективе сможет вернуть многим людям возможность общаться с окружающим миром. Уже сейчас возвращает.
По словам Илона Маска, решение Neuralink не просто переведет мозг человека на новые уровень, но даже решит «цивилизационную проблему» неотступного внедрения искусственного интеллекта в нашу жизнь. Миллиардер обещает, что мы сможем общаться с ИИ практически как с равным.
Такие вещи вселяют надежду. Надежду на то, что нейроинтерфейсы станут для человечества не просто апгрейдом, но окном в новую жизнь, к новым открытиям и свершениям. Главное не забыть, где заканчивается машина и начинается человек.
