Компания Neuralink провела первое чипирование головного мозга человека. Это — первый шаг масштабного проекта Илона Маска по созданию настоящего интерфейса «мозг-компьютер». Но насколько созданный его компанией чип уникален? Чем имплант Neuralink отличается от конкурентов, как вернуть парализованным возможность ходить и можно ли с помощью электродов читать мысли.
Чипирование мозгов
30 января предприниматель Илон Маск объявил, что компания Neuralink сумела впервые вживить чип в мозг живого человека. «Первоначальные результаты обнаружения нейронных импульсов весьма многообещающие», — написал он в соцсети X (бывшая Twitter). Управление по контролю качества пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США выдало разрешение на проведение операции — значит, эксперты сочли технологию Neuralink неопасной.
По словам Маска, имплант позволит управлять телефоном или компьютером, а через них и практически любым устройством, просто силой мысли. «Первоначальными пользователями будут те, кто потерял способность пользоваться конечностями. Представьте себе, если бы Стивен Хокинг мог общаться быстрее, чем машинистка или аукционист . Это наша цель», — заявил основатель Neuralink.
Маска часто критикуют за несбыточные обещания и преувеличение будущих успехов. С другой стороны, для многих само словосочетание «вживить чип в мозг» звучит пугающе и вызывает ассоциации с мрачной научной фантастикой, в которой люди попадают под тотальный контроль корпораций или искусственного интеллекта. Но есть ли в технологии Neuralink что-то радикально новое?
От ЭЭГ до «расчески»
Чип Neuralink (хотя правильнее назвать его набором электродов) стал далеко не первым, имплантированным в человеческий мозг. Такие опыты проводятся несколько десятилетий, а самым простым предшественником мозговых имплантов можно считать прибор для электроэнцефалографии (ЭЭГ) из поликлиники.
Нейроны, из которых состоит головной мозг, в процессе работы генерируют электрические импульсы, непосредственно связанные с их активностью. При снятии энцефалограммы на черепе пациента закрепляют электроды, которые улавливают отголоски импульсов нейронов, после чего врач анализирует полученную запись и делает вывод о здоровье человека. Однако получаемая таким путем картина всегда очень грубая, как если смотреть телевизор сквозь занавеску. Можно отличить цветную картинку от черно-белой, выпуск новостей от мелодрамы, а пейзаж от лица человека, но не более того.
Чтобы получить более четкий сигнал, контакты необходимо размещать непосредственно на мозге. Поначалу, в XX веке, ученые лишь исследовали таким образом работу мозга, но со временем научились отличать разные типы получаемых сигналов и связывать их с тем, о чем думает человек или что он чувствует. Важной вехой этих исследований стало создание в 2004 году Utah Array, «Ютского массива» (от названия американского штата Юта). Внешне этот массив электродов напоминал квадратную расческу с сотней зубцов, но размером чуть больше спичечной головки. В основном он использовался в фундаментальных исследовательских программах, но часть из них непосредственно подводит к идее Neuralink. Массив имплантировали парализованным людям и старались понять, какой электрический сигнал связан с попыткой совершить то или иное движение.
Тип сигнала можно распознавать с помощью компьютера, а компьютер легко запрограммировать выдавать определенную команду, связанную с сигналом. Грубо говоря, увидев намерение человека поднять руку, программа может отдать команду поднять роботизированную руку (причем неважно, закреплена она на теле или где-то еще). Например, несколько лет назад врачи смогли вернуть полностью парализованному человеку возможность быстро набирать текст «силой мысли» — для этого он представляет себе, что выводит рукописные буквы. Считывать связанные с письмом моторные сигналы оказалось проще и надежнее, чем мысли об абстрактных буквах.
В ходе другой работы швейцарские ученые из Федеральной политехнической школы в Лозанне смогли вернуть человеку с парализованными из-за травмы спинного мозга ногами возможность ходить. Для этого одну группу имплантов вживили в мозг, а другую — в нижнюю часть спинного мозга. Они были соединены по беспроводному каналу связи, и имланты в позвоночнике стимулировали спинной мозг и заставляли ноги двигаться. Попросту говоря, инженеры восстановили разорванную нервную цепь, и теперь 40-летний голландец Герт-Ян Оскам снова может ходить — пока, правда, при помощи ходунков.
В теории, сигналы мозга можно не только считывать, но и индуцировать. В этом случае человек смог бы получать изображение с видеокамеры или чувствовать тактильный отклик от роборуки, — правда, пока подобные работы находятся на самом раннем этапе.
Что нового придумал Илон Маск?
«Ключевая особенность Neuralink — размещение большого количества электродов на небольшом пространстве. Всех деталей компания не раскрывает, но как я понимаю, их набор имеет около тысячи электродов на площади не более квадратного сантиметра. Для сравнения, даже в самых передовых исследовательских работах используют наборы лишь из сотни электродов и на большем пространстве. Именно в этом новаторство и прорыв Neuralink», — рассказал «Газете.Ru» Дмитрий Телышев, директор Института бионических технологий и инжиниринга Сеченовского Университета.
Инженер провел аналогию с начертанием карты, на которую необходимо нанести (в недостижимом идеале) все нейроны мозга. Чем больше плотность электродов, тем выше детализация карты и тем более тонкие различия между электрическими сигналами она позволяет видеть. Если говорить о восстановлении возможностей парализованных людей с помощью протезов, то подобные Neuralink устройства позволят им делать более ловкие движения. Например, руку можно будет не только сжимать и разжимать, но и шевелить отдельным пальцем вверх, вниз, влево и вправо.
По заявлению самой Neuralink, их электроды столь точны, что получают сигналы от единичных нейронов, а не от их групп. При этом Телышев предупредил, что считывание этих сигналов — лишь первый и необходимый, но не достаточный для успеха этап. Необходимо научиться эти сигналы интерпретировать, а также добиться стабильной работы всей системы в течение длительного времени.
Тотальный контроль подождет
Необходимо оговориться: ни Neuralink, ни любой другой набор электродов ни в коей степени не способен читать мысли. Мысли и идеи — это субъективные ощущение человека, их природа нейробиологам не до конца ясна, равно как и то, связаны ли конкретные нейроны мозга или их сигналы с определенной мыслью. Чип позволяет лишь фиксировать внешние проявления мыслей и намерений, и лучше всего это получается с моторными сигналами.
Кроме того, чипы фиксируют только электрические сигналы, а для мозга не менее важны биохимические процессы, проникнуть в которые неизмеримо труднее.
Доминирующая реакция исследовательского сообщества на новость об успехе Neuralink — доброжелательный, но сдержанный оптимизм. «Мы должны учитывать, что хотя над [подобными] интересными продуктами работает множество компаний, лишь несколько из них имплантируют свои устройства людям, поэтому Neuralink влилась в довольно небольшое сообщество», — заявила The Guardian Энн Ванхёстенберг, профессор активных имплантируемых медицинских устройств в Королевском колледже Лондона.
Также ученые хотят дождаться практических результатов, полученных с помощью вживленного имланта. Их не стоит ждать в ближайшие дни, поскольку пациенту потребуется какое-то время на восстановление и адаптацию.
К заявленной же Илоном Маском цели существования компании Neuralink — добиться слияния человека с искусственным интеллектом — следует относиться с такой же долей скепсиса, как и к его планам колонизировать Марс в ближайшие годы.
