Проникновение в мозг: Neuralink как самый фантастический проект Илона Маска

Предупреждение: статья была опубликована в журнале Naked Science №44 от 1 июня 2019 года. Выложена на сайте в исходном виде. Актуальность не потеряла.

Маск постоянно интригует: скоро нам представят нечто интересное – то, что мы раньше и представить не могли. А пока этого не случилось, мы решили разобраться, что такое Neuralink, чего от нее ожидать и зачем все это нужно. 

Neuralink: начало 

Все еще окутанная завесой тайны, компания Neuralink была основана в июле 2016 года. Ее штаб-квартира расположена в Сан-Франциско, а заявленные цели деятельности – исследования в области медицины, а если точнее, разработка и производство имплантируемых нейрокомпьютерных интерфейсов. Чтобы было понятнее: компания образована для создания «технологии будущего», способной подключить человеческий мозг к компьютеру. Главная цель – создание эффективного интерфейса «мозг-компьютер». 

Илон Маск – один из основателей Neuralink, он входит в экспертную группу компании. Как рассказал сам Маск Тиму Урбану, автору блога Wait But Why и, пожалуй, главному популяризатору идеи предпринимателя, он лично встретился с тысячей специалистов из разных областей, чтобы сформировать команду проекта. Имена участников, которые были приглашены в числе первых, известны.

Это Ванесса Толос, инженер и специалист по гибким электродам из Ливерморской национальной лаборатории им. Эрнеста Лоуренса; Тимоти Гарднер, профессор Бостонского университета, известный своими операциями по вживлению электродов в мозг птиц, чтобы понять, как они поют; Филип Сабес, профессор Калифорнийского университета в Сан-Франциско, изучающий то, как мозг контролирует движения. Набор специалистов продолжается и сейчас, на сайте компании сообщается о поиске самых талантливых экспертов из разных областей. К слову, информация о приеме персонала – все, чем может порадовать портал. 

Впервые Маск заговорил об идее создания беспроводного интерфейса «мозг-компьютер» летом 2016 года на конференции Vox Media. Такой интерфейс был упомянут как «нейронное кружево» (англ. neural lace). Сама концепция нейронных кружев родом из научно-фантастических рассказов писателя-футуролога Иэна Бэнкса. В его книгах нейронное кружево – это некое паутинообразное устройство, которое вживляется в мозг человека и обеспечивает симбиоз с машинами. 

Финансировать проект, по данным The Wall Street Journal, Маск собирался самостоятельно, в том числе на заемные средства под принадлежащие ему акции в других компаниях. Еще одним инвестором может выступить фонд Founders Fund Питера Тиля – создателя платежной системы PayPal. 

Проникновение в мозг. Как это было? 

Собственно, а что может быть общего у мозга и компьютера? Ответ: хотя бы электричество. Еще в 1849 году швейцарский ученый Эмиль Генрих Дюбуа-Реймон нашел доказательства наличия электрических потенциалов в живых тканях. И, в частности, доказал, что мозг – как нервные и мышечные ткани – способен генерировать электрические сигналы. В 1875 году электрическую активность в мозге животных, независимо друг от друга, обнаружили английский физиолог и хирург Ричард Катон (он изучал мозг кроликов и обезьян) и русский физиолог Василий Яковлевич Данилевский, работавший с собаками. 

В 1924 году немецкий физиолог и психиатр Ханс Бергер при помощи гальванометра впервые зафиксировал на бумаге в виде кривой электрические сигналы, генерируемые мозгом человека. Такую запись он предложил называть электроэнцефалограммой. 

Впервые эксперимент с использованием нейроинтерфейса был поставлен американским кибернетиком, нейрофизиологом и психиатром Греем Уолтером в 1963-м. Он одним из первых стал вживлять микроэлектроды в головной мозг. Для опыта электроды сначала имплантировали пациентам в различные области коры головного мозга. В ходе эксперимента они должны были нажимать на кнопку, которая переключала слайды проектора. А в это время Уолтер фиксировал соответствующую активность мозга. Обнаружив область коры, ответственную за воспроизведение этого мышечного паттерна, он подключил ее напрямую к проектору, а кнопку от него отсоединил. 

Пациенты не знали, что кнопка отключена, продолжали нажимать на нее, и слайды все равно переключались. Теперь управление проектором осуществлялось непосредственно мозгом – причем быстрее, чем человек успевал нажать на кнопку. 

Сегодня имплантируемые в мозг электроды применяются для того, чтобы сгладить побочные эффекты от болезни Паркинсона, эпилепсии и других нейродегенеративных заболеваний. Такими устройствами уже пользуются около 150 тысяч человек с болезнью Паркинсона. Электроды вживляются глубоко в мозг и генерируют регулярные электрические импульсы. 

Надо заметить, что существует три способа «проникнуть в мозг». Инвазивный (от новолатинского invasivus, invado – «вхожу внутрь»), то есть микроэлектроды помещаются непосредственно в кору головного мозга. Полуинвазивный – электроды располагаются на твердой или паутинной мозговых оболочках. В черепе твердая мозговая оболочка непосредственно прилежит к костям черепа. Всего мозг имеет три оболочки. Третья, самая «глубокая», непосредственно прилежащая к мозгу, называется мягкой. И последний, самый щадящий способ – неинвазивный: датчики для измерения электрических потенциалов, создаваемых головным мозгом, размещаются на коже головы. 

В целом мозг гораздо сложнее компьютера. Большинство ученых считает его самым сложным из известных науке объектов. Даже самый совершенный компьютер имеет на порядки меньше операционных единиц, чем человеческий мозг имеет нейронов. Ученые отмечают, что мы еще мало знаем о том, как нейроны мозга взаимодействуют между собой, а методы исследования мозга пока недостаточно совершенны. 

Чем хочет удивить Neuralink 

Так чем же в этих условиях нас хочет удивить Илон Маск? Как сообщает WSJ, Neuralink займется разработкой устройств, которые будут имплантироваться в человеческий мозг и смогут обеспечить прямой контакт с компьютерами и другой техникой. 

На первых порах Neuralink планирует выпустить имплантаты для лечения заболеваний головного мозга: болезни Паркинсона, эпилепсии, паралича и других. Но все же главная цель – усовершенствование людей. 

Однако Neuralink еще предстоит доказать безопасность и эффективность своей технологии на прикладных медицинских задачах – лечении людей. Зато если это удастся, далее компания будет создавать мозговые имплантаты для улучшения когнитивных способностей. Человек сможет напрямую подключаться к компьютеру – без устройств ввода-вывода. Никаких клавиатур, компьютерных мышей и джойстиков. 

При этом речь вовсе не о сложных и дорогостоящих операциях. Как рассказал Маск Тиму Урбану, в планах – создать простую автоматическую систему для быстрого вживления электродов в мозг. Операции будут такие же простые, как, например, лазерная коррекция зрения. 

Пока нет точных данных, какие именно устройства будет производить Neuralink. Несколько подсказок попытались найти в выступлении Маска на конференции Code Conference, проходившей в Калифорнии в июне 2016 года. Тогда он сказал, что нейроинтерфейс должен стать «цифровым слоем над корой головного мозга». При этом его компоненты необязательно имплантировать хирургическим путем: сделать это можно с помощью инъекции в шею, а затем компоненты интерфейса сами попадут в мозг с потоком крови. Речь здесь явно шла о мозговых имплантатах типа «стентродов» (stentrode). 

Их разработка ведется в рамках программы Reliable Neural-Interface Technology, финансируемой DARPA (Агентство передовых оборонных исследовательских проектов Министерства обороны США). Обычные стенты – основа стентродов – применяются для очистки кровеносных сосудов. Стентроды – гибкие стенты, играющие роль электродов.  В мозг они доставляются вместе с потоком крови. Достигнув места назначения, «стентрод» расширяется, чтобы зафиксировать свое положение, после чего начинает считывать сигналы примерно десяти тысяч нейронов, расположенных по соседству, и транслирует их по тонкому проводу на внешний микрокомпьютер. При правильной обработке сигналов их можно расшифровать и использовать – к примеру, для управления экзоскелетом. Такое использование существенно облегчит жизнь парализованным людям. 

Ради чего все это? 

Помочь людям, чье состояние далеко от нормы, – цель благородная. Но итоговый потребитель продукции Neuralink – все мы. Зачем это нам? 

Как заявил Маск на конференции Vox Media, когда анонсировал концепцию нейронного кружева, технология приведет к симбиозу людей и машин, поможет человеку избежать порабощения со стороны искусственного интеллекта. Создание искусственного суперинтеллекта, машины, которая окажется умнее человека, – вопрос времени. И такая машина потенциально представляет угрозу для человечества. 

В этом случае сосуществование человечества с таким суперинтеллектом на одной планете можно сравнить разве что с взаимодействием высокоразвитой цивилизации и менее развитой. Наша история показывает, что для второй это должно закончиться плохо. 

Илон Маск неоднократно предупреждал об опасности, которую несет машинный интеллект. Но раз остановить его появление невозможно, предприниматель видит решение проблемы в предоставлении людям возможности самими стать частью искусственного интеллекта. 
Как заявил Маск на Всемирном правительственном саммите в Дубае в 2017 году, без прямой связи с компьютером человек может лишиться контроля над искусственным интеллектом и стать бесполезным звеном. 

Где сейчас Neuralink 

Компания не посвящает публику в детали своей работы. Но все же в мире науки результаты исследований принято доводить до научной и широкой общественности. Так, 14 марта этого года на сервере препринтов bioRxiv появилась статья ««Швейная машина» для малоинвазивной нейронной записи», среди авторов которой сведущая публика обнаружила имена известных членов команды Neuralink – в частности, Филиппа Сабеса. 

Стоит отметить, что «препринт» – научная статья, не прошедшая «рецензирование», обязательную процедуру перед публикацией в научных изданиях. Поскольку этот процесс может быть небыстрым, авторы используют интернет-сервис bioRxiv, чтобы сделать свои рукописи доступными еще до их экспертной проверки, тем самым позволяя другим ученым сразу же просматривать, обсуждать и комментировать полученные результаты. Ну и нам с вами тоже. Однако нужно предупредить, что статьи на bioRxiv могут содержать ошибки или информацию, которая еще не была принята или одобрена научным сообществом. 

Итак, о каком достижении говорят ученые? Статья описывает технологию создания мозгового интерфейса, работающего как система считывания мыслей. Опыт проводили на крысах. Ученые ввели в мозг животного электроды способом, напоминающим принцип работы швейной машинки. У подопытного грызуна специалисты удалили часть черепной коробки и вводили микроэлектроды в обнаженный участок мозга с помощью иглы. 

Причем на вживление одного электрода уходило всего несколько секунд. Это намного быстрее, чем при применении других методов. Электроды были подключены к плате небольшого размера, закрепленной на затылке животного, она предназначалась для записи сигналов мозга. 

Правда, не на всех животных устройство удалось закрепить надолго. Но одному подопытному, можно сказать, повезло. Так, статья содержит результаты двухмесячных наблюдений за мозговыми реакциями крысы, в мозг которой внедрили две дюжины электродов. 
Пока общий вывод таков: необходимы дальнейшие исследования. Однако наработки могут стать альтернативой современным нейрохирургическим техникам и откроют путь к новому поколению разработок в сфере робототехники, электроники и искусственного интеллекта. 

В интервью Тиму Урбану в 2017 году Маск обещал создать нейронное кружево «через восемь-десять лет», то есть максимум к 2027-му. Так что время есть. И, судя по всему, на пути к этой цели новая компания известного предпринимателя и изобретателя еще не раз напомнит нам о себе.