Чип Neuralink Илона Маска: что ученые думают о первом испытании на людях

BCI регистрируют и расшифровывают активность мозга, чтобы парализованный человек силой мысли мог управлять компьютером, роботизированной рукой, инвалидной коляской и тому подобным. Помимо устройства Neuralink, в стадии разработки находятся и другие модели, некоторые уже были протестированы на людях.

Исследователи нейротехнологий с осторожностью относятся к испытаниям Neuralink. «Надеюсь, они продемонстрируют, что их разработка безопасна. И что она будет эффективна при измерении сигналов мозга — в краткосрочной, и что самое важное, в долгосрочной перспективе», — говорит Мариска Ванстензел, нейробиолог из Университетского медицинского центра Утрехта в Нидерландах и президент международного общества BCI.

Научное сообщество разочаровано отсутствием подробной информации об эксперименте. О его начале извещал только твит Маска. Основным источником информации стала короткая брошюра об исследовании, приглашающая желающих принять в нем участие. Но там отсутствуют такие подробности, как место проведения имплантаций и конкретные показатели, которые будут оцениваться в ходе исследования, говорит Тим ​​Денисон, нейроинженер из Оксфордского университета (Великобритания).

Исследование не зарегистрировано на сайте ClinicalTrials.gov, в онлайн-репозитории, который курируется Национальными институтами здравоохранения США. Многие университеты требуют, чтобы авторы регистрировали свое исследование и его протокол в таком общедоступном хранилище, прежде чем будут набраны его участники. Многие медицинские журналы публикуют результаты только при условии регистрации, в соответствии с этическими принципами защиты добровольных участников клинических экспериментов. Компания Neuralink со штаб-квартирой во Фримонте, Калифорния, не ответила на просьбу Nature о комментариях по поводу того, почему она не зарегистрировала свое исследование на сайте.

Nature сравнивает имплантаты Neuralink с другими технологиями BCI, исследует, как испытание повлияет на развитие BCI и выясняет причины обеспокоенности исследователей.

Чем этот чип отличается от других BCI?

Как и компания Blackrock Neurotech (Солт-Лейк-Сити, штат Юта), Neuralink регистрирует активность отдельных нейронов. Этот подход требует вживления электродов в мозг. Другие компании разрабатывают электроды, размещаемые на поверхности мозга (некоторые из них легко снимаются) для регистрации усредненных сигналов, вырабатываемых группами нейронов. Нейробиологи долгое время утверждали, что для сложного декодирования мыслей необходимы данные от отдельных нейронов. Но недавние исследования показывают, что усредненные сигналы также могут позволить декодировать сложные когнитивные процессы, такие как внутренняя речь. А нью-йоркская компания Synchron продемонстрировала, что неинвазивный BCI с низкой пропускной способностью способен обеспечить базовое, но надежное управление смартфоном.

Как и Synchron, система Neuralink беспроводная и полностью имплантируется. Это первый BCI, который считывает информацию с отдельных нейронов. Раньше такие системы нужно было подключать к компьютеру через порт, встроенный в череп. Это сопряжено с риском заражения и затрудняло использование устройства в реальных условиях.

Согласно брошюре самого стартапа, чип Neuralink для записи мозговой активности имеет 1024 электрода на 64 гибких полимерных нитях. Это намного больше, чем у BCI от Blackrock Neurotech, единственной, кроме Neuralink, системы для регистрации одиночных нейронов, вживляемой человеку на длительный срок. Таким образом, устройство Neuralink может увеличить пропускную способность канала связи между мозгом и машиной,  хотя некоторым пользователям имплантировали несколько устройств Blackrock. Neuralink рекламирует гибкость своих нитей и заявляет, что занимается созданием робота, который будет вживлять их в мозг.

Тим Денисон говорит, что спектр подходов к решению задачи впечатляет. Предстоит выяснить, какие из них лучшие с точки зрения безопасности, качества сигнала, долговечности, а также удобства использования. «Нужно вести долгосрочную работу на благо пациентов», — говорит он.

Что ученые почерпнут из испытаний Neuralink на людях?

Neuralink опубликовала мало информации о целях своего исследования и не ответила на просьбу Nature об интервью. Но эксперты считают, что на этом этапе главное внимание будет уделено вопросам безопасности. По словам Денисона, это предполагает, что эксперимент не должен приводить к возникновению «инсультов, кровотечений, повреждений сосудов и так далее». Необходим также контроль за инфекциями и долгосрочное наблюдение с целью убедиться, что имплантированное устройство останется безопасным при длительном использовании.

В брошюре Neuralink говорится, что за волонтерами будут наблюдать в течение пяти лет. А также отмечается, что в ходе испытания получат оценку функциональные возможности устройства. Добровольцы будут использовать его минимум два раза в неделю для управления компьютером.

Ванстензел беспокоит, не снизится ли со временем качество регистрируемых нейронных сигналов. Это типичный недостаток существующих устройств. «После имплантации не так-то просто заменить электроды, — говорит она. — Если в течение месяца они продемонстрируют высокое качество декодирования — это будет замечательно. Но хотелось бы увидеть и долгосрочные результаты».

Денисон также хочет знать, как функционирует беспроводная система, которую можно использовать вне лаборатории.

Что беспокоит ученых в связи с Neuralink BCI?

Теперь, когда начались испытания на людях, насущной задачей становится здоровье и безопасность добровольцев. Исследование одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), которое предыдущую заявку от Neuralink отклонило. Однако некоторые эксперты недовольны, что эксперимент не был зарегистрирован на сайте ClinicalTrials.gov. «Я могу предположить, что FDA и Neuralink в известной степени действуют по правилам, — говорит Тим Денисон. — Но протокола у нас нет. Так что мы этого не знаем».

Прозрачность важна также для тех, кому, собственно, и призваны помогать BCI. Иан Беркхарт, соучредитель Коалиции пионеров BCI, базирующейся в Колумбусе (Огайо), оказался парализован после перелома шейных позвонков вследствие несчастного случая при нырянии и провел 7,5 лет с имплантированной в мозг матрицей Blackrock. Его очень воодушевляют достижения Neuralink. Но, как он говорит, «они могли бы предоставлять больше информации, чтобы другим не приходилось заниматься спекуляциями. Это особенно важно для пациентов, которые с нетерпением ожидают появления технологий, способных облегчить им жизнь».