Зошто мозочните импланти се повеќе од научна фантастика

Стартапи развија чипови што им овозможуваат на луѓето да управуваат со машини со своите мисли. Милијардерите се обложуваат дека овие мозочно-компјутерски интерфејси би можеле да станат секојдневна потрошувачка технологија.

Научната фантастика одамна замислува свет во кој нашиот мозок комуницира со машините за да ги обноват и унапредат нашите способности - сетете се на невралните импланти што го поврзуваа визирот на Џорди Ла Форџ во „Ѕвездени патеки“ или му овозможија на Алекс Марфи да биде повторно роден како киборг-полицаец во „Робокап“.

Во реалниот свет, истражувачите со децении работат на таканаречени мозочно-компјутерски интерфејси за да им помогнат на луѓето што страдаат од парализа, слепило, губење на слухот и други состојби да ги повратат функциите. Некои поединци ги користеле овие уреди за да го контролираат курсорот на компјутер со мислите; други успеале да поместуваат роботска рака или да претворат дел од своите мисли во текст.

Технологијата сè уште е во рана фаза на развој, а бројот на луѓе што добиле импланти се мери во стотици. Само неколку компании дoбија регулаторно одобрување да преминат од клинички испитувања кон комерцијална употреба - и тоа сè уште е ограничено на одредени примени. Сепак, индустријата би можела да се приближи до пресвртна точка благодарение на брзиот напредок во хардверот и моделите на вештачка интелигенција што можат да ги декодираат невралните сигнали.

Потенцијалот на мозочно-компјутерските интерфејси привлече интерес кај милијардерите, меѓу кои се извршниот директор на „Тесла“, Илон Маск, и директорот на „Опен еј-ај“, Сем Алтман. Некои од нив веруваат дека овие уреди еден ден би можеле да станат секојдневна потрошувачка технологија што отклучува натчовечки способности.

Што е мозочно-компјутерски интерфејс?

Мозочно-компјутерскиот интерфејс или БЦИ (BCI) го поврзува мозокот директно со електронски уред, како компјутер, заобиколувајќи го остатокот од телото. Интерфејсот е дизајниран да ја детектира мозочната активност - на пример електрични сигнали што ги генерираат невроните - и да ја претвори во команди што можат да управуваат со машини.

БЦИ им дава надеж на луѓето што претрпеле оштетување на нервите меѓу мозокот и различни мускули. Интерфејсите би можеле да им помогнат да комуницираат ако не можат да зборуваат или да им овозможат со мислите да управуваат со надворешни уреди ако се парализирани. Тоа би можело да го подобри квалитетот на животот на пациенти по мозочен удар и на лица со тешки невролошки заболувања како амиотрофична латерална склероза (АЛС).

 

Пациент со мозочен имплант од „Синхрон“, кој е парализиран поради ретка форма на Лу Геригова болест, користи компјутер во својот дом во Мелбурн. Фото: William West/AFP/Getty Images

БЦИ исто така може да го стимулира мозокот со информации од надворешниот свет. Тоа би можело да им овозможи на луѓето со загубен вид да гледаат или на луѓето со оштетен слух да слушаат. Додека пациентите со оштетен слух користат кохлеарни импланти уште од 1960-тите години, тие уреди го поврзуваат „процесорот за звук“ однадвор со слушниот нерв, а не директно со мозокот.

Теоретски, БЦИ би можеле да испраќаат сигнали што ја менуваат невралната активност. Тие имаат потенцијал да целат на специфични делови од мозокот поврзани со невролошки и ментални нарушувања. Имплантите за „длабока мозочна стимулација“ се користат со децении како медицински третман, вклучувајќи и за намалување на треморот кај Паркинсоновата болест, но тие се сметаат за поинаков и помалку напреден вид на невростимулација од современите БЦИ.

Дали овие уреди навистина се имплантираат во мозокот?

Некои БЦИ имаат електроди што влегуваат во мозокот, некои се на површината на мозокот, но сè уште во черепот, а други се неинвазивни уреди што се поставуваат надвор од главата. Се води дебата колку блиску до мозокот треба да биде интерфејсот за да чита корисни сигнали и ефикасно да ги стимулира невроните.

Биолошки клетки се истражуваат како начин за поврзување на БЦИ со мозокот наместо жици. Компанијата „Сајенс корп.“ од Калифорнија развива „биохибриден“ уред што користи слој од неврони за да формира мост со мозочното ткиво. Многу компании работат и со звучни бранови наместо со електрични сигнали. Во САД тоа ги вклучува стартапите „Мерџ лабс“, чиј соосновач е Алтман, и „Наџ“ (Nudge), основан од криптомилијардерот Фред Ерзам. Во Кина се појави „Гестала“, првата кинеска БЦИ-компанија фокусирана на ултразвук.

Колку е напредната технологијата?

Во раните денови на БЦИ-технологијата беше револуционерно кога човек можеше со мислите да помести курсор на компјутер. Тогаш уредите беа големи и физички поврзани со компјутери. Денес постојат експериментални безжични уреди што овозможуваат луѓето да управуваат со компјутери, таблети и паметни уреди само со мислите. Некои луѓе успеале да користат БЦИ и за управување со роботски раце.

Забележан е значаен напредок во враќањето на говорот. Најновите пробиви вклучуваат декодирање на „внатрешен говор“, каде што БЦИ може да препознае сигнали кога човек размислува што сака да каже и да ги претвори во текст на екран. Ова е напредок во однос на декодирањето на „обид за говор“, кое препознава сигнали кога човек физички се обидува да зборува. Истражувачките тимови од Универзитетот „Стенфорд“ и Универзитетот на Калифорнија во Беркли се меѓу пионерите во оваа област.

Научниците напредуваат и во можноста слепи лица да добијат „облик на вид“. Една од водечките причини за слепило е старосната макуларна дегенерација, која погодува околу 200 милиони луѓе во светот. Стартапот „Сајенс“ разви ултратенок, безжичен микрочип што може да ја замени функцијата на фоторецепторите.

Неговиот имплант ПРИМА (PRIMA), кој чека регулаторно одобрување за комерцијална употреба, е дизајниран да се постави на задниот дел од окото и да прима инфрацрвени сигнали од специјални високотехнолошки очила што го снимаат надворешниот свет. Чипот ја претвора светлината во електрична стимулација за мозокот, овозможувајќи им на луѓето со оштетен вид да гледаат форми, па дури и да читаат. Засега овозможува само црно-бел вид, но тоа е голем прогрес во однос на претходната технологија, која дозволуваше само перцепција на светлосни блесоци. „Сајенс“ во март објави дека затворил рунда финансирање од 230 милиони долари додека ги шири клиничките испитувања и се обидува да го пласира ПРИМА на пазарот.

Кои се најголеми имиња во оваа област?

„Неуралинк корп.“, чиј коосновач е Маск во 2016 година, стана едно од најпознатите имиња во мозочно-компјутерските интерфејси, бидејќи истовремено ја унапреди технологијата и ја внесе во пошироката јавна дебата. Неговиот уред, со големина на американска паричка од 25 центи, е имплантиран кај повеќе од 20 пациенти, кои успеале да го користат компјутерот за пребарување на интернет и играње онлајн игри.

Bloomberg Mercury

Како што е типично за компаниите во сопственост на Маск, „Неуралинк“ има амбициозни планови за проширување. Целта на компанијата е до 2031 година да вградува свои чипови кај 20.000 луѓе годишно и да остварува најмалку една милијарда долари годишен приход, според документи што ги прегледал „Блумберг“. „Неуралинк“ е лидер во собирање капитал и претставува значаен дел од повеќе од 2,75 милијарди долари инвестирани досега во големите американски БЦИ-компании. Минатата година затвори рунда финансирање од 650 милиони долари и, според податоци на „Пичбук“ (PitchBook), се проценува на повеќе од 9,5 милијарди долари.

„Мерџ лабс“, понов играч зад кој стои Алтман, поранешен пријател на Маск, а сега ривал, сака да развие уред што не се имплантира во мозокот и во јануари соопшти дека собрал 252 милиона долари. Не е јасно каков тип БЦИ на крајот ќе развие „Мерџ“, но компанијата размислува за генетска модификација на мозочните клетки за уредот полесно да може да ја детектира и менува нивната активност, изјавиле за „Блумберг“ извори запознаени со ситуацијата. Научниците со години ја проучуваат „соногенетиката“, односно како гени што кодираат протеини чувствителни на ултразвук може да бидат доставени до целни клетки.

Во други делови на САД, „Блекрок неуротек“ со својот јута ереј (Utah Array) има најдолга историја на тестирање на луѓе, околу две децении, и компанијата има имплантирано БЦИ кај повеќе од 55 пациенти. „Парадромикс“ го тестираше својот уред на првиот човечки пациент во мај минатата година, а оваа година започна и прво клиничко испитување.

Уредот на „Прецижн неуросајнс“ - низа од микроелектроди потенки од човечко влакно што се поставуваат на површината на мозочното ткиво без да навлегуваат во него - доби одобрување од американската Агенција за храна и лекови (ФДА) во март 2025 година за комерцијална употреба до 30 дена за снимање, следење и стимулирање на мозочната активност. Компанијата сè уште не го продава својот БЦИ комерцијално, но го тестира во клинички студии. До крајот на април уредот бил имплантиран кај повеќе од 85 пациенти, според податоци на „Прецижн“.

Томас Оксли, основач и извршен директор на „Синхрон“, држи стентрода во својата канцеларија во Њујорк. Фото: Angela Weiss/AFP/Getty Images

„Синхрон“, зад кој стојат Џеф Безос и Бил Гејтс, се фокусира на уште помалку инвазивна технологија што не бара отворање на черепот. Компанијата разви производ сличен на стент што може да се воведе преку југуларната вена на пациентот додека не стигне до крвен сад над мозокот, од каде што ја чита електричната активност. Уредот досега е тестиран кај десет луѓе, а „Синхрон“ работи на понапредна верзија.

Што е со напредокот во Кина?

Кинеските компании релативно доцна влегоа во областа на инвазивните БЦИ-технологии и имаат имплантирано свои уреди кај помал број пациенти од американските конкуренти. Споредбата на перформансите на различни системи низ светот е тешка бидејќи постојат малку објавени истражувања што независни научници можат да ги анализираат. Сепак, очигледно е дека стартапите во Кина брзо напредуваат.

„Стермед“ го отвори патот за кинеските БЦИ-компании со тоа што стана првата компанија во земјата што тестирала инвазивен имплант во клиничко испитување во март минатата година. Тоа се случи околу 14 месеци откако „Неуралинк“ го направи истиот чекор. „Стермед“ тврди дека неговиот имплант, кој користи надворешна батерија, му овозможил на параплегичен пациент да игра компјутерска игра користејќи само мисли. Компанијата планира оваа година да имплантира уред уште кај 40 луѓе.

„Неуроексес“ постигна уште еден важен момент за Кина во декември, како прва кинеска компанија што имплантирала безжичен уред со вградена батерија. Во март оваа година кинеските регулатори ја одобрија компанијата „Неуракал“ за ограничена комерцијална употреба. Безжичниот уред со големина на монета е наменет за луѓе со повреди на ‘рбетниот мозок и овозможува управување со роботска рака што може да фаќа и држи предмети.

Производи изложени во „Неуроексес“, високотехнолошка компанија за биолошки науки фокусирана на флексибилни БЦИ-технологии за заштита и истражување на мозокот, во Шангај. Фото: Chengdu Economic Daily/VCG/AP

Компаниите во Кина имаат поддршка од државни и локални политики, што може да ги олесни регулаторните процеси и да го забрза развојот на БЦИ-технологијата. Најновиот петгодишен план на кинеската влада, кој ги дефинира економските приоритети до крајот на деценијата, има цел да ги развива БЦИ како иден двигател на раст и да насочи повеќе финансии во оваа индустрија. Централизираниот пристап на Кина веќе даде резултати во други сектори - иницијативата „Мејд ин Чајна 2025“ (Made in China 2025) помогна во подемот на земјата во индустрии како електричните возила.

Меѓународните конкуренти забележуваат поволна средина за развој на БЦИ во Кина. Во април „Аксофт“ стана првата американска компанија за мозочни импланти што објави дека тестирала свој уред во Кина. Извршниот директор Пол Ле Флош рече дека дел од мотивацијата била брзината со која таму можат да се тестираат импланти. Компанијата има и други врски со Кина - двајца соосновачи потекнуваат од таму, а добила и кинески инвестиции.

Количеството на пари што влегува во кинеската БЦИ-индустрија сè уште е значително помало отколку во САД. Сепак, финансирањето од фондови за ризичен капитал во 2025 година порасна повеќе од двојно во споредба со претходната година и надмина 1,8 милијарда јуани (264 милиони долари), според податоци од ИТџузи (ITjuzi).

Имплант од „Аксофт“, кој содржи 1.024 златни жици, прикажан на прст на човек за демонстративни цели. Извор: Axoft

 

Кои технолошки предизвици сè уште постојат?

БЦИ-технологијата е далеку од совршена и веројатно ќе бидат потребни години пред да стане широко достапна. Додека некои импланти се безжични и подготвени за домашна употреба, други се физички поврзани со компјутери или ограничени на лабораториски тестирања, што значи дека сè уште не се практични за секојдневен живот.

Некои сметаат дека уредите вградени во мозокот или на неговата површина овозможуваат подетално читање на невралната активност отколку неинвазивните БЦИ, но операцијата носи ризици. Вметнувањето материјал во мозокот може да предизвика создавање лузни, што може да ја наруши врската меѓу уредот и мозокот. Исто така, не е јасно колку долго имплантираните БЦИ можат да останат во телото, дали ќе се деградираат и кога, или дали ќе мора да бидат заменети или надградени. Кај уредите што излегуваат надвор од главата постои ризик од инфекција на местото на кое кожата се спојува со уредот, што може да бара нова операција.

Дури и ако техничките предизвици се надминат, останува прашањето за трошоците - не само на уредите туку и на операциите за нивно вградување. Во презентација за инвеститори, „Неуралинк“ конзервативно процени дека би можело да се остварува 50.000 долари приход по секоја операција. Трошоците за пациентите би можеле да бидат и повисоки ако се вклучат болничките трошоци, во зависност од тоа што покриваат осигурителните и јавните здравствени системи.

Дали БЦИ би можеле да се користат и надвор од медицината?

Медицинските примени на БЦИ се фокусирани на враќање изгубени функции. Но некои во индустријата веруваат дека овие уреди би можеле да им овозможат на луѓето да ги надминат своите природни биолошки ограничувања.

На поедноставниот крај, амбицијата е БЦИ да станат масовни производи интегрирани во секојдневни технологии како слушалки и очила, менувајќи го начинот на кој комуницираме, го гледаме светот и консумираме забава. Претседателот на „Неуралинк“, Ди Џеј Сео, изјави дека компанијата се надева до 2030 година да имплантира уред и кај „целосно здрава“ личност, како и дека мозочните импланти еден ден би можеле да им овозможат на луѓето да поставуваат прашања до ВИ-четботови со мисли и да добиваат одговори преку слушалки.

Некои инвеститори и претприемачи имаат уште пофантастични визии во кои БЦИ им даваат телепатски способности на луѓето, го прошируваат капацитетот на меморијата и драстично го забрзуваат учењето. Сепак, научниците се скептични кон идејата дека би можеле да имате момент „знам кунг фу“ како Нео од „Матрикс“, кога знаењето за борачки вештини директно се вчитува во мозокот.

Дури и во помалку спектакуларна форма, БЦИ би можеле да имаат воена примена, овозможувајќи им на војниците да управуваат со дронови и други беспилотни оружја со мислите. Агенцијата за истражување и развој на Министерството за одбрана на САД, ДАРПА, финансира проекти за развој на БЦИ-технологија, вклучувајќи и дел од технологијата што подоцна преминала во „Неуралинк“.

Дали светот е подготвен за мозочно-компјутерски интерфејси?

Владите често мораат дополнително да ја приспособуваат регулативата за да обезбедат новите технологии одговорно да се интегрираат во општеството. Фактот дека БЦИ прво се користат во медицински цели може да претставува одредена заштита. Медицинските уреди подлежат на регулаторен надзор за да им се осигури безбедност на пациентите, а оние што се вградуваат хируршки најчесто минуваат низ уште построга контрола. Сепак, регулацијата на индустријата може да стане потешка ако границата меѓу медицинските и потрошувачките производи стане нејасна.

БЦИ отвораат значајни прашања за приватноста и етиката, вклучувајќи прашања за сопственост и користење на податоците што овие уреди ги собираат. Иако технологијата сè уште е во рана фаза, доколку стане широко распространета, човечките мисли би можеле да станат податоци подложни на надзор, хакирање или злоупотреба за политички и корпоративни интереси. Некои американски сојузни држави, меѓу кои Калифорнија и Колорадо, веќе усвоија закони за да се заштитат невралните податоци.

Не е јасно дали меѓу пошироката јавност ќе постои голема побарувачка за БЦИ-уреди, особено ако за нивната ефикасност е потребна имплантација. Можноста за стекнување натчовечки вид или телепатска комуникација со други корисници на БЦИ можеби звучи привлечно, но повеќето луѓе веројатно не би сакале да поминат низ операција на мозок само за да играат видеоигри или да испраќаат мејлови со мисли.