Neuralink – възможна ли е връзката между човешкия мозък и компютърен интерфейс

„Ще успеем да надминем силата на човешкия мозък още преди 2030 г.“ – Илон Мъск

 

            Силата на мисълта вече не е процес, който се изгражда в състояние на медитативни упражнения и в резултат от огромни психологически усилия. С помощта на новите технологии за невронни връзки между човека и изкуствения интелект това е на прага да стане чисто спонтанно действие. Свързването на човешкия мозък с компютърен интерфейс завинаги ще промени човешката история[1].

 

            Анализирането на изграждането на връзката между човешки мозък и компютър е основната задача на настоящата статия. Тук ще се спрем основно на една от най-интересните и иновативни в това отношение компании – Неуралинк (англ. Neuralink). Важно е да споменем, че тя не е единствената компания, която се занимава с подобни изследователски проекти. Поради своята сложност и динамика цялостният анализ на този проблем заслужава да бъде обект на отделно изследване.

 

            Свързването на човешки мозък с компютърен интерфейс занимава учените от дълги години насам. Първата демонстрация на тази технология се извършва още през 2012 г., когато парализиран човек представя способността си да задвижва роботизирана ръка[2].

Крум Златков

Автор

Леонард Георгиев

„Неудобната“ истина

„Неудобната“ истина             Провокиран от скорошни събития, прекарвам неделята си в мисли за огромния недостиг на Истина, от който страда обществото ни. Тя е слонът, който стои в стаята, но никой не иска да забележи – източникът на всичките ни страдания. И въпреки това, ние удобно поглеждаме настрани. Предпочитаме красивата илюзия пред лекарството. Измамата – […]

zooybmks

0 Comments

Крум Златков

Генното инженерство – поява на новия човек

Генното инженерство – поява на новия човек             Генното инженерство не е нещо ново. Първите опити може би трябва да се отнесат още преди хиляди години, когато хората са започнали да се занимават със земеделие. Започват да се отглеждат ядливи диви растения. Човекът разбира, че когато привързва два или три сорта растителни видове се получават […]

zooybmks

0 Comments

Крум Златков

Автоматизацията – настояще и бъдеще

Автоматизацията – настояще и бъдеще             За пръв път думата „робот“ е използвана от чешкия писател Карл Чапек в негова пиеса през 1920 г.[1] Днес, сто години по-късно, едва ли можем да си представим живота без роботизирани машини. Те масово са използвани във всички сфери на промишлеността, науката, технологиите. Цел на настоящата статия е да […]

zooybmks

0 Comments

            През 2016 г. канадско-американският инженер и изобретател Илон Мъск основава специализираната невротехнологична компания Неуралинк. Компанията си поставя задачата да се занимава с разработка и производство на имплантируеми микрокомпютърни интерфейси – технология за обмен на информация между мозък и електронно устройство. Идеята за т.нар. „невролента“ имат научно-фантастичните разкази на шотландския автор Йеин Бенкс. В неговата серия разкази „Културата“ (англ. „The Culture” 1987-2012 г.) се развива представата за високоразвита в технологично отношение цивилизация, която използва подобен тип пренос на данни между човек и електронно устройство.

 

            В действителност тази мащабна инициатива на Неуралинк има огромно значение. Разработването на имплантируемо устройство, което да бъде поставено в мозъка позволява възстановяването на загубените способности на хора със сериозни неврологични нарушения. Също така по този начин може да бъдaт компенсирани последствията от сериозна травма[3].

 

            С напредването на възрастта на организма хората се сблъскват с различни здравословни проблеми. Част от тях включват главния мозък и гръбначния мозък. Според екипа на Неуралинк тези неприятности могат да бъдат избегнати. С помощта на имплантируемия интерфейс може да се излекуват редица неврологични разстройства като напр. загуба на памет, слух, зрение, парализа, депресия, тревожност, безсъние, различни по вид зависимости, силна болка, гърчове, инсулти, мозъчни увреждания и т.н. Устройството може да следи жизнените показатели на тялото[4].

 

            Апаратурата може да бъде използвана като един вид невербална комуникация – т.е. способност да се споделят мисли, без да се налага мозъкът да ги обръща в думи и обратно в мисли. По такъв начин значително ще може да се подобри качеството на комуникация между хората; хора с физически увреждания, със загуба на гласа се отново ще могат да бъдат активни в общуването. Въобще Неуралинк дава възможност за изключително развитие на човешкия потенциал[5].

 

            Идеята за използване на външни четци за записване на действията на невроните не е нова концепция[6]. В настоящия момент в медицината същестува подобна апаратура. По хирургичен път се поставят импланти, които чрез мозъчна стимулация коригират различни нарушения. За съжаление обаче тази процедура отнема много време, изисква постоянно наблюдение от спеиалисти, а също така може да се появят и множество странични ефекти. Коригирането на подобни недостатъци е една от основните задачи на Неуралинк[7].

 

            Неуралинк не е единствената компания, която за занимава с тази проблематика. Изследването на въздействието на изкуствен интелект върху човешкия мозък занимава и други компании, като напр. амириканската Синхрон (англ. Synchron)[8]. Съгласно данни на медията Блумбърг програмата на Синхрон стартира по-рано от Неуралинк и към настоящия момент тя е получила разрешение от службата за контрол на храните и лекарставата на САЩ[9] за провеждане на клинични изпитания върху хора. Компанията разполага с готов неврочип – Stentrode – устройство с което парализирани хора ще могат да управляват компютър със силата на мисълта[10].      

    

            Но какъв е принципът на работа на Неуралинк? Както знаем ключовите звена на нервната система се наричат неврони и служат за предаване на нервните импулси. Обменът на информация между тях се осъществява чрез електрически сигнали. Така тези сигнали могат да бъдат свързани с други подобни такива, излъчвани от електронно устройство, напр. компютър, таблет, смартфон и др.

 

            Към настоящия момент компанията Неуралинк е разработила две устройства. Първият модел се появява през лятото на 2019 г. под наименованието N1 Link. Той наподобява слухов апарат, който по същия начин се поставя зад ушната мида. Оттам към мозъка следват снопчета гъвкави нишки с размер ок. една четвърт от диаметъра на човешка коса, имплантирани с помощта на специални игли. Така вградените сензори улавят информацията и я изпращат до приемник – чип с размери 4×4 мм, който се намира на повърхността на черепа. Оттам информацията се предава по безжичен път към компютърно устройство[11].

 

            За излизането на пазара на N1 компанията набира инвестиции от 205 млн. долара. Самият Мъск коментира значимостта на продукта с думите: „Първият продукт на @Neuralink ще позволи на някой с парализа да използва смартфона си със своя мозък по-бързо, отколкото друг би могъл, използвайки палците си“[12].

 

            През лятото на 2020 г. се появява втората по-компактна версия на продукта, наречена Link v0.9 с размери на монета. Локацията му се намира в най-горния кортикален слой на черепа. От устройството следват проводници, които трябва да бъдат поставени в различни области около него, за да четат и записват информация. Управлението може да се извършва дори от смартфон чрез съответното приложение. Разбира се, и в двата варианта се налага хирургична намеса. Процедурата отнема по-малко от час, като за по-голяма прецизност манипулациите трябва да се извършват от роботи. Цялата операция е безболезнена, пациентите няма да имат нужда от обща анестезия и не се налага интезивно лечение след манипулациите[13].

 

            Последната версия на устройството е много по-малка в сравнение с други подобни образци на останалите компании. От Неуралинк уверяват, че самата процедура по имплантиране няма да доведе до по-сетнешни усложнения, които биха затруднили нормалния начин на живот на потребителя. Устройството е в състояние да издържи на идентични и дори по-големи натоварвания на черепа[14].

 

            Нека се спрем малко по-подробно на тези проводници (сонди), чиято задача е да осъществят взаимодействие с човешкия мозък. Те са съставени предимно от полиимид[15], с тънък златен или платинен проводник. Всяка сонда се състои от област от проводници, съдържащи електроди, способни да локализират електрически сигнали в мозъка, както и сензорна зона, където проводникът взаимодейства с електронната система, позволяваща усилване и улавяне на мозъчен сигнал[16].

 

            В момента дейността на устройството е ограничена изцяло в кората на главния мозък, където се намират зоните, отговарящи за двигателните функции, речта, усещанията, зрението и др. Учените от Неуралинк са започнали проучвания за усъвършенстване на тази апаратура, като в близко бъдеще тя ще достигне до по-дълбоки части на мозъка, за да обхване все повече човешки способности[17].

 

            По-голяма яснота за размерите на двете произведени досега устройства може да се получи от представеното по-долу изображение[18]:

 

            Показаното устройство вляво е моделът от лятото на 2019 г. Вдясно е представен последният образец на Неуралинк, както се вижда мястото му е определено в горната част на черепа.

 

            Тук е моментът да направим сравнение с модела на компанията Синхрон. Устройството се имплантира в моторната кора на мозъка през югуларната вена. Операцията отнема около два часа. След като имплантът е поставен той преобразува мозъчната дейност в стандартизиран цифров език. По такъв начин потребителят може да изпълнява различни команди на външни устройства, вкл. изпращане на цифрови съобщения, имейли, онлайн пазаруване и др. Основната разлика с Неуралинк представлява по-малката инвазивност на операцията. Компанията на Мъск предвижда вграждането на електродите да стане посредством пробиване на черепа, което може да причини „дългосрочно мозъчно възпаление“[19].

 

            Първото видео на Неуралинк се появява на 16 юли 2019 г. Видеото е кратко – една минута и трийсет и девет секунди като има по-скоро целта да представи на обществото резултатите от своята двегодишна работа[20]. Тук за първи път е показан чипа N1. По думите на И.Мъск през 2020 г. Неуралинк ще може да започне клинични изпитания с хора. Изпитанията са планирани да се извършат на човек с парализа на всички крайници. Чрез въвеждане на четири 1024 канални сензора се цели да се постигне „мислено“ въвеждане на текст и управление на компютър и мобилен телефон. Разбира се, тези планове все още не са осъществени.

 

            През август 2020 г. е представена нова презентация на Неуралинк, като целта е да се привлекат нови сътрудници[21]. Известни са качествата на Мъск в това отношение. Той дава възможност на много учени да проявят своите способности. По време на презентацията са проведени демонстрации с чипа от ново поколение – Link v0.9 – като за опитите са използвани свине, живи маймуни и други животни[22]. Заради тези опити обаче Неуралинк става обект на критики от страна на различни природозащитни организации, които смятат, че по този начин се застрашава здравето на животните[23].

Всички тестове се оценяват като успешни. През юли 2020 г. идеите на Науралинк получават статута на иновативна технология. Много скептици смятат, че създаването на окончателната версия на подобно устройство може да отнеме много повече време, отколко И.Мъск обявява. Човешкия мозък е сложно устройство и изследователите имат нужда от много повече знания за него. Освен това всяко едно грешно вмешателство може да му нанесе повреда.

На 9 април 2021 г. компанията показва триминутно видео с маймуна макак, която играе на видеоиграта Понг с помощта на имплантиран в мозъка ѝ чип[24]. И.Мъск наново обещава, че до края на 2021 г. ще започнат да се провеждат и опити върху хора.

Компанията Неуралинк има огромно значение за технологичното развитие на човечеството. Освен чисто медицинските ползи от тази сложна апаратура могат да се откроят редица други положителни характеристики. На първо място това е огромен скок в развитието на потенциала на човешкия индивид. Чрез тази симбиоза с изкуствения интелект хората могат да достигнат до колосални по обем нови знания. Създават се невиждани досега възможности за обмен на информация. Така напр. в изкуството хората ще могат да излезнат от рамките на собствения разум и да проектират своите произведения в мозъка на другите хора. Силата на мисълта напълно може да бъде контролирана. Спомените и мислите могат напълно да бъдат съхранявани и във всеки един момент да бъдат възпроизвеждани. Това ще позволи на хората да управляват своите емоции и настроения. Съществуват твърдения, че хората ще придобият дори телепатични способности.

 

            От друга страна, не малко са критиките отправяни към Неуралинк и подобен род компании. На първо място остро се отхвърля възможността по такъв изкуствен начин да се извършва качествено подобрение на човешките възможности. Много анализатори определят самата интервенция по поставянето на устройството като опасна за здравето. Съмнението е разпалено още повече поради факта, че Неуралинк не публикува методите си на работа и резултатите от своите изследвания. Други автори, най-вече от средите на екозащитните организации открито се противопоставят на провежданите опити върху животни.

 

            Въпреки изложените положителни и отрицателни страни дейността на компанията на Илон Мъск представлява значителна крачка напред в развитието на човечеството. Достигнатите постижения ще дадат огромен тласък на медицината и ще бъдат от полза на милиони хора.

 

            Най-голямото достижение е може би това, че хора с тежки преживявания, свързани със заболявания и злополуки, при които се е наложило да бъдат подложени на ампутация на крайници ще могат отново да бъдат активни участници в живота и да бъдат отново ценни и полезни за себе си и хората около тях.

Програма Глобални Предизвикателства

Програма Образование

Ползвана литература

 

 

 

[1] За по-подр. вж.: https://www.engadget.com/what-neuralink-and-other-bc-is-can-and-cant-do-140014162.html?guccounter=1, 11.03 ч., 15.10.2021 г.

[2] https://www.businessinsider.com/we-spoke-to-2-neuroscientists-about-how-exciting-elon-musks-neuralink-really-is-2019-9, 11.14 ч., 15.10.2021 г.

[3] https://dev.by/news/10-faktov-o-neuralink – 00.57 ч., 20.08.2021 г.

[4] https://dev.by/news/10-faktov-o-neuralink – 01.08 ч., 21.08.2021 г.

[5] https://dev.by/news/10-faktov-o-neuralink – 10.30 ч., 26.08.2021 г.

[6] Вж. също: https://jnis.bmj.com/content/13/2/102, 1.21 ч., 15.10.2021 г.

[7] https://dev.by/news/10-faktov-o-neuralink – 23.01 ч., 26.08.2021 г.

[8] За по-подр. вж.: https://synchron.com/research

[9] Става дума за т.нар. Food and Drug Administration (FDA) – служба към Департамента по здравеопазване и социална политика.

[10] https://www.businesswire.com/news/home/20210728005305/en/Synchron-Receives-Green-Light-From-FDA-to-Begin-Breakthrough-Trial-of-Implantable-Brain-Computer-Interface-in-US – 11.36 ч., 26.08.2021 г. Вж. също: https://hightech.plus/2021/08/01/startap-brain-zayavil-o-zapuske-pervogo-v-mire-generativnogo-interfeisa, 1.16 ч., 15.10.2021 г.; https://www.mobihealthnews.com/content/brain-machine-interface-startup-paradromics-closes-7m-seed-funding-round, 1.18 ч., 15.10.2021 г.; https://www.investor.bg/novini/261/a/pityr-tiil-podkrepi-startyp-postaviasht-kompiutyrni-chipove-v-glavite-na-horata-328151/, 11.05 ч., 15.10.2021 г.

[11] За по-подр. вж.: https://www.engadget.com/2019-07-16-neuralink-brain-computer-interface.html – 14.03 ч., 01.09.2021 г.

[12] https://www.investor.bg/novini/261/a/neuralink-na-mysk-nabra-205-mln-dolara-finansirane-332804/ – 0.07 ч., 15.10.2021 г.

[13] https://www.techradar.com/news/elon-musks-neuralink-event-top-ten-takeaways – 11.04 ч., 01.09.2021 г.

[14] https://dev.by/news/10-faktov-o-neuralink?__cf_chl_jschl_tk__=pmd_rga.SXNxki3molndVXnN3t95gSDqSomkJhM4Sb.T9bQ-1630655084-0-gqNtZGzNAeWjcnBszQiR – 10.51 ч., 03.09.2021 г.

[15] Polyimide (PI) (полиимид) – биосъвместим материал, широко използван в областта на електрониката, космическата индустрия и автомобилостроенето; характеризира се с висока температурна устойчивост, механични свойства и химическа стабилност. – за по-подр. вж.: https://omnexus.specialchem.com/selection-guide/polyimide-pi-plastic – 14.16 ч., 03.09.2021 г.

[16] За по-подр. вж.: https://web.archive.org/web/20190717163112/https://www.theverge.com/2019/7/16/20697123/elon-musk-neuralink-brain-reading-thread-robot – 14.25 ч., 03.09.2021 г.

[17] https://dev.by/news/10-faktov-o-neuralink?__cf_chl_jschl_tk__=pmd_rga.SXNxki3molndVXnN3t95gSDqSomkJhM4Sb.T9bQ-1630655084-0-gqNtZGzNAeWjcnBszQiR – 10.58 ч., 03.09.2021 г.

[18] https://www.techradar.com/news/elon-musks-neuralink-event-top-ten-takeaways – 11.09 ч., 01.09.2021 г.

[19] https://www.mobihealthnews.com/news/synchron-kicks-clinical-trial-device-helps-patients-paralysis-communicate, 13.34 ч., 14.10.2021 г.

[20] За по-подр. вж.: https://www.youtube.com/watch?v=kPGa_FuGPIc&t=14s, 0.35 ч., 15.10.2021 г.

[21] За по-подр. вж.: https://www.youtube.com/watch?v=DVvmgjBL74w&t=10s, 0.36 ч., 15.10.2021 г.

[22] Вж. също: https://itc.ua/news/neuralink-ilona-maska-prodemonstrirovala-novuyu-versiyu-nejrointerfejsa-mozg-kompyuter-v-dejstvii-na-svinyah/, 1.14 ч., 15.10.2021 г.

[23] За по-подр. вж. https://trends.rbc.ru/trends/industry/5f4ce51c9a79475172aeea28, 0.56 ч., 15.10.2021 г.

[24] За по-подр. вж. https://www.youtube.com/watch?v=rsCul1sp4hQ&t=1s, 1.08 ч., 15.10.2021 г.