=
=


Киборги: Илон Маск и новая эра нейробиологии

Cyborgs: Elon Musk and the new era of neuroscience

Июл 23, 2019
Клайв Куксон, Патрик МакГи (Clive Cookson, Patrick McGee)
Киборги: Илон Маск и новая эра нейробиологии
Многие научные лаборатории пытаются соединить мысли с компьютерами, но Neuralink хочет объединить искусственный интеллект с мозгом.

Блестящая презентация, состоявшаяся на этой неделе в Сан-Франциско, может войти в историю как гигантский шаг в создании киборгов, которые будут совмещать человеческий и машинный интеллект. Или же это может оказаться лишь сноской в карьере Илона Маска, технологического шоумена и экстраординарного предпринимателя.

Маск представил первые подробности об электронном мозговом имплантате, разработанном Neuralink – секретной компанией, которую он основал в 2016 году, – для облегчения прямой связи людьми с машинами. Первые применения технологии планируются в медицине для помощи людям с сильно поврежденным мозгом или нервной системой. Но Маск также подчеркнул наличие более футуристических планов, в которых у людей будет «возможность слияния с искусственным интеллектом», путем обмена мыслями с компьютером, что увеличит умственные способности здоровых людей.

Neuralink, в которую Маск инвестировал более $100 миллионов, стала членом многолюдной и быстро расширяющейся сферы нейротехнологий, в которой сотни компаний и научных лабораторий разрабатывают различные типы интерфейсов взаимодействия мозга и компьютера в медицинских и развлекательных целях. Однако пока он единственный, который заявил «симбиоз с искусственным интеллектом» бизнес-целью.

Другие члены индустрии оказали Neuralink осторожный прием. «Илон – отличный промоутер», – говорит Томас Рирдон, CEO в CTRL-Labs в Нью-Йорке. «Надеюсь, он продвигает нейронные интерфейсы в позитивном ключе, как он это сделал для электромобилей со своей Tesla».

Представленная Neuralink визуализация того, как электроды в мозге будут подключаться к передатчику за ухом.


Исследователи из Neuralink выпустили 12-страничную научную статью с деталями прототипа устройства. Дэмиен Койл, профессор нейротехнологии Университета Ольстера (Ulster University) в Великобритании, говорит: «То, что они делают, впечатляет. Он новый и радикально отличается своих предшественников, но все еще находится в зачаточном состоянии».

В статье описываются результаты тестирования нового интерфейса, имплантированного в мозг крысы. Во время презентации в Сан-Франциско также проскользнул намек на испытания, уже проводимые на обезьянах. Компания надеется получить в следующем году разрешение от Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA) на начало клинических испытаний на пациентах с повреждением головного мозга.

~~Все методы главным образом разделяются на «инвазивные» [имплантаты], такие как у Neuralink, которые хирургически вставляются в мозг, и «неинвазивные» методы, которые обнаруживают и модулируют нейронную активность извне.

Нейротехнологии охватывают широкий спектр различных методов. Оценить размер рынка сложно, хотя, согласно Research & Markets, в прошлом году мировые продажи составили $8,4 миллиардов, и в 2022 составят уже $13,3 миллиардов.

Все методы главным образом разделяются на «инвазивные» [имплантаты], такие как у Neuralink, которые хирургически вставляются в мозг, и «неинвазивные» методы, которые обнаруживают и модулируют нейронную активность извне.

Лишь инвазивные имплантаты могут обеспечить прямой контакт с нейронами в головном мозге – и здесь Neuralink сделала значительный шаг вперед по сравнению с существующими методиками, позволяющими подключать максимум 250 электродов. Во время первых экспериментов было вставлено 3000 электродов в мозг крысы, а в ранней клинической версии их количество возможно увеличить до 10 000.

Потребовался выдающийся подвиг в микроинженерии. Neurolink изобрела робота-хирурга, который вставляет электроды через небольшие отверстия в черепе, а затем проводит их через мозг гибкими нитями, каждая из которых тоньше человеческого волоса. Робот имеет систему видения, которая помогает ему обходить кровеносные сосуды и помещать электроды в определенные области мозга. В версии для людей обмен нейронными данными будет происходить между электродами и внешним компьютером через процессор с беспроводным передатчиком, имплантированным за ухом.

Для Маска большое количество электродов необходимо для обеспечения быстрого потока информации в мозг и обратно. «То, что в конечном итоге ограничит нашу способность к симбиозу с ИИ, – пропускная способность», – говорит он.

Наиболее известным имплантатом, используемым для компьютерно-мозговых исследований, является BrainGate, разработанный американским университетским консорциумом. Хотя его устройства имеют гораздо меньше электродов, чем у Neuralink, он достиг некоторых впечатляющих успехов. Например, биомедицинские инженеры из Университета Case Western Reserve в Кливленде, штат Огайо, в 2017 заявили о важной вехе в развитии нейротехнологии, когда Билл Кочевар, который был в течение восьми лет парализован от шеи до пят после велосипедной аварии, стал первым в мире пациентом с параличом, у которого появилось некоторое движение конечностей.

Имплантат BrainGate с двумя 96-канальными электродными решетками, расположенными на поверхности моторной коры мозга, посылал сообщения в систему «функциональной электростимуляции», находящуюся на на ранее неподвижной руке, заменяя поврежденные нервы. Небольшие импульсы электричества реанимировали его спящие мышцы, и он смог снова самостоятельно пить и есть. Подобные устройства позволяют парализованным пациентам передвигать роботизированные руки и управлять компьютерной клавиатурой посредством мыслей.

Ли Хохберг из Университета Брауна (Brown University), лидер консорциума BrainGate, назвал исследования Neuralink «новой и интересной нейротехнологией… учитывая большой потенциал, который имеют внутрикорковые интерфейсы мозговых компьютеров для восстановления неврологической функции у людей с травмой спинного мозга, инсультом, черепно-мозговой травмой или другими заболеваниями или повреждениями нервной системы».

Исследование возможностей имплантатов, предназначенных для чтения мыслей пациентов, в основном происходило независимо от другой важной области инвазивного лечения мозга – метода «глубокой стимуляции мозга», который может помочь людям с болезнью Паркинсона, эпилепсией и депрессией, путем посыла электрических импульсов в области, ответственные за их симптомы.

~~Киборги, возможно, не будут появляться в темпе, предсказанном Маском, но было бы неразумно считать их возможное появление научной фантазией.

Как сложилась тенденция, до сих пор исследователи в этих двух областях происходили из немного разных дисциплин в рамках более широкого направления по исследованию мозга, что ограничивало возможности для сотрудничества, говорит Джон Донохью, директор Центра био- и нейроинженерии Wyss в Швейцарии (Wyss Center for Bio and Neuroengineering). «Работая совместно и обмениваясь информацией, мы можем учиться друг у друга и потенциально расширить сферу применения этой технологии».

Эта коллаборация заменит существующие односторонние DBS-системы «двунаправленными электродами», которые одновременно стимулируют и считывают глубинные структуры мозга. Они будут улавливать изменения в мозге после стимуляции и автоматически адаптировать уровень следующего импульса – то, что в настоящее время надо делать вручную.

Другая многообещающая область исследований имплантатов – возвращение зрение людям, которые ослепли, но сохранили зрительную кору головного мозга. Например, устройство под названием Orion, разработанное Second Sight Medical Products из Лос-Анджелеса, передает изображения с крошечной камеры, установленной на очках пользователя, на имплантированный массив из 60 электродов.

Полностью парализованный Билл Кочевар ест с помощью нейронных имплантатов


Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора в Техасе (Baylor College of Medicine) сообщили в прошлом месяце о результатах первых испытаний. «Испытуемые могут определять, где находятся определенные объекты, но сейчас они не видят их формы или четких очертаний», – сказал Уильям Боскинг, доцент кафедры нейрохирургии. «Они видят небольшое количество пучков света в месте, где находится этот объект». Это потрясающее улучшение в отличие от их предыдущего состояния полной слепоты, хотя для создания насыщенного визуального изображения требуются сотни тысяч электродов.

В отличие от нейронных имплантатов в неинвазивной нейротехнологии используются такие методы, как электроэнцефалография и магнитно-резонансная томография, для регистрации электрической или химической активности миллионов нейронов в момент времени. Получаемые данные могут быть использованы для медицинской диагностики и исследований в области неврологии или для управления компьютером. Хотя данному методу не хватает точности стимуляции или считывания отдельных нейронов, устранение необходимости хирургическо-черепного вмешательства значительно увеличивает потенциал рынка.

Сторонники неинвазивной нейротехнологии, такие как Рирдон из CTRL-Labs, видят огромные возможности в извлечении большего количества информации из сигналов вне мозга. «Neuralink нацелена на получение сигнала, [но] действительно сложная часть – это их декодирование», – говорит он. «Расшифровка выходных данных – мать всех проблем в машинном обучении».

Профессор Койл и его ирландские коллеги только что завершили клиническое испытание, показавшее, что интерфейс на основе EEG может определить, сохраняет ли человек с тяжелым повреждением головного мозга, который все время находится без сознания, некоторую способность к осознанному мышлению. Технология выявляет характерные признаки нервной активности, когда пациентов просят представить, как они двигают частью своего тела, или ответить на вопросы об их личном прошлом.

Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) давно интересуется нейротехнологиями в военных целях. В мае DARPA объявила о финансировании шести организаций в рамках своей программы «по разработке двунаправленных интерфейсов мозг-машина с высокой разрешающей способностью для использования военнослужащими на их телах».

~~«Он всегда слышал, что частная компания никогда не сможет отправить ракеты в космос. Ему сказали, что никто никогда не купит электрический автомобиль».

«DARPA готовится к будущему, в котором сочетание беспилотных систем, искусственного интеллекта и кибер-операций может привести к тому, что конфликты начнут происходить в сроки, которые слишком коротки для того, чтобы люди могли эффективно управлять ими только одной из современных технологий», – говорит Эл Эмонди, менеджер программы. Создавая устройства, применение которых не требуют хирургического вмешательства, «DARPA могла бы дать инструменты командирам миссий, которые позволили бы им оставаться активными участниками динамических операций, разворачивающихся с большой скоростью». Другими словами, они увеличивают интеллектуальный потенциал солдат.

«Создаваемая нами технология в итоге поможет в определении области мозга, на которые воздействует болезнь, с гораздо более высокой степенью прекращения воспалительных процессов, чем это было возможно ранее», – говорит Яна Кайнерсторфер, исследователь из Carnegie Mellon, которая получила от DARPA грант на разработку устройства, носимого на черепе, который будет посылать сигналы в мозг и получать их обратно.

Эксперты считают, что какой бы ни была мотивация создания интерфейса между мозгом и компьютером – военная, медицинская, развлекательная или для общения с ИИ – вход Маска в индустрию подстегнет все ее развитие.

«Он всегда слышал, что частная компания никогда не сможет отправить ракеты в космос. Ему сказали, что никто никогда не купит электрический автомобиль», – говорит Гил Лурия, глава отдела исследований инвестиционного банка DA Davidson. «Он бросает вызов скептикам».

Киборги, возможно, не будут появляться в темпе, предсказанном Маском, но было бы неразумно считать их возможное появление научной фантазией.

Николай Ерин

Источник: Cyborgs: Elon Musk and the new era of neuroscience

  • Комментарии
  • Мнения
Комментировать могут зарегистрированные пользователи
Мнений пока нет

ТОП-10

Цитаты знаменитых европейцев

Составителям конституции: «Пишите коротко и неясно».
Наполеон I Бонапарт

Вход на сайт

Форма регистрации