Компания Precision Neuroscience, основанная в 2021 году, ставит своей целью помощь парализованным пациентам в управлении цифровыми устройствами путём декодирования нейронных сигналов мозга. Созданная компанией система Layer 7 Cortical Interface расшифровывает сигналы мозга и переводит их в компьютерные команды. В январе 2023 года Precision объявила о новом раунде финансирования на сумму $41 млн. А недавно компания провела своё первое клиническое исследование на людях.

Источник изображений: Precision Neuroscience

Системе BCI (brain–computer interface) от Precision под названием Layer 7 Cortical Interface требуются считанные секунды, чтобы в реальном времени произвести визуализацию активности мозга пациента в высоком разрешении. По утверждению компании, система генерирует изображение нейронной активности с самым высоким разрешением из когда-либо зарегистрированных. «Это было невероятно сюрреалистично, — заявил президент компании Крейг Мермель (Craig Mermel). — От характера данных и нашей способности визуализировать это, знаете ли, у меня… мурашки по коже».

В ходе исследования нейроинтерфейс Layer 7 Cortical Interface был временно помещён в мозг трёх пациентов, которые уже подвергались нейрохирургическим операциям по удалению опухолей. Датчик системы представляет собой массив электродов, слегка напоминающий кусочек скотча. Precision утверждает, что, будучи тоньше человеческого волоса, датчики прилегают к поверхности мозга, не повреждая ткани.

По словам Мермела, технология работала именно так, как ожидалось, поэтому в дальнейшем область исследований планируется значительно расширить. Если испытания пройдут в соответствии с планом Precision, пациенты с тяжёлыми дегенеративными заболеваниями, такими как боковой амиотрофический склероз (БАС), могут в конечном итоге восстановить некоторую способность общаться с близкими, перемещая курсоры, печатая и даже получат доступ к социальным сетям.

По словам доктора Бенджамина Рапопорта (Benjamin Rapoport), соучредителя и главного научного сотрудника Precision, ряд различных академических медицинских центров предложил поддержать пилотное клиническое исследование компании. Он рассказал, что компания сотрудничала с Рокфеллеровским институтом неврологии Университета Западной Вирджинии, и обе организации готовились к процедурам более чем за год.

Продолжительность одного обследования составляет 15 минут. Один из пациентов спал во время процедуры, а двое бодрствовали для изучения их мозговой активности во время общения. «Я никогда не видел такого количества данных, 1000 каналов в реальном времени, — рассказал непосредственно проводивший операции хирург Питер Конрад (Peter Konrad), заведующий отделением нейрохирургии Рокфеллеровского института неврологии. — Вы наблюдаете процесс мышления, это удивительно!».

Электроды достаточно давно используются на практике, чтобы помочь нейрохирургам контролировать активность мозга, но разрешение обычных систем очень низкое. Стандартные электроды имеют размер около 4 мм, в то время как массив Precision такого размера может вместить от 500 до 1000 контактов. «Это разница между взглядом на мир с помощью старой черно-белой камеры и просмотром в высоком разрешении», — говорит Конрад.

В конечном итоге Precision надеется, что её технология вообще не потребует открытой операции на головном мозге. Хирург будет иметь возможность имплантировать массив, сделав тонкий разрез в черепе и вставив нейроинтерфейс, как письмо в почтовый ящик. Щель будет толщиной менее миллиметра — настолько маленькой, что пациентам не нужно брить волосы для процедуры.

Конкурирующие компании в сфере BCI, такие как Paradromics и Neuralink, разработали системы, предназначенные для введения непосредственно в ткань мозга. Это даёт чёткое представление о деятельности каждого нейрона, но может привести к повреждению тканей. Уровень детализации не является обязательным для декодирования речи или достижения других функций, к которым стремится Precision, поэтому компания в конечном итоге сосредоточилась на минимально инвазивном подходе.

Хотя исследование на людях является важной вехой, путь к рынку для этого типа технологий долог. Precision ещё не получила одобрения FDA (Food and Drug Administration) на своё устройство, и компании придётся тесно сотрудничать с регулирующими органами для проведения испытаний и сбора данных о безопасности. Несколько компаний, таких как Synchron, Paradromics и Blackrock Neurotech, также создали устройства с похожей функциональностью, но по состоянию на июнь ни одной компании не удалось получить окончательное одобрение FDA.

В ближайшие недели Precision проведёт тестовое подключение своего устройств к ещё двум пациентам в рамках пилотного клинического исследования. Precision также сотрудничает с такими организациями в сфере здравоохранения, как Mount Sinai в Нью-Йорке и Massachusetts General Hospital в Бостоне, и надеется получить полное разрешение FDA на своё устройство первого поколения в следующем году.

Во время визита во французскую столицу с целью участия в конференции VivaTech Илон Маск (Elon Musk) заявил, что первый случай испытания на людях мозговых имплантов компании Neuralink, которую он основал и возглавляет, состоится до конца текущего года. Для этого будет подобран доброволец из числа пациентов, имеющих проблемы с подвижностью либо всех четырёх, либо только двух нижних конечностей.

Источник изображения: Reuters, Gonzalo Fuentes

Как известно, Neuralink как раз создаёт подобные импланты с целью решения проблем людей, утративших подвижность конечностей. Маск не стал уточнять, какое количество добровольцев будет готово принять участие в испытаниях, и как долго они могут продлиться. По его словам, первый эксперимент в этой сфере может быть проведён до конца текущего года. В прошлом месяце Neuralink получила соответствующее разрешение со стороны регулирующих органов США, которого очень долго ждала до этого. Данное разрешение подразумевает не только одобрение операций на черепной коробке и коре головного мозга пациентов в пределах юрисдикции США, но и использование для этих целей соответствующих хирургических роботов. Они должны просверлить в черепе пациента небольшое отверстие, установить в него имплант и подключить его к коре головного мозга при помощи тонких вживляемых электродов.

Neuralink уже давно проводит испытания на овцах, свиньях и обезьянах, они даже становились объектом пристального внимания правозащитников. Первая попытка получить разрешение на тестирование имплантов на людях была предпринята Neuralink ещё в начале 2022 года, но тогда ведомство FDA отказало стартапу в такой возможности. Экспертов насторожила необходимость периодически извлекать имплант для замены аккумулятора, вероятность миграции электродов в точках вживления в кору мозга, а также опасность самой процедуры их извлечения.

Космические полёты продолжительностью от шести месяцев сказываются на физическом состоянии мозга астронавтов, и членам экипажа перед возвращением в космос следует делать перерыв не менее трёх лет, установила группа американских учёных.

Источник изображения: roscosmos.ru

Исследователи провели сканирование мозга 30 астронавтов, сделанное перед космическими полётами продолжительностью две недели, полгода и год, после чего сравнили результаты с результатами сканирования, сделанного после возвращения на Землю. Как выяснилось, желудочки — заполненные спинномозговой жидкостью полости в головном мозге — после пребывания на МКС более шести месяцев значительно расширились. Результаты исследования имеют большое значение для будущих долгосрочных миссий: NASA и его партнёры в обозримом будущем начнут реализацию программы Artemis с постоянным пребыванием человека на Луне, а в перспективе человека планируют оправить и в дальний космос, в том числе на Марс.

Спинномозговая жидкость обеспечивает мозгу защиту и питание, а также отвод отработанных веществ. Во время пребывания в космосе телесные жидкости в организме перемещаются, а мозг прижимается к верхней области черепа, что вызывает увеличение желудочков. Из 30 принявших участие в исследовании астронавтов 8 отправились в двухнедельные миссии, 18 — в миссии продолжительностью 6 месяцев, а 4 пребывали на орбите около года. Учёные установили, что степень увеличения желудочков варьировалась в зависимости от продолжительности нахождения на орбите. Наиболее заметной оказалась разница между первой и второй группами, а вот между второй и третьей она уже столь значительной не была, то есть через полгода рост желудочков замедляется. У астронавтов «двухнедельной» группы эффект был минимальным, и это хорошая новость для коммерческого сегмента космической отрасли.

Источник изображения: Pete Linforth / pixabay.com

У 11 участвовавших в исследовании астронавтов было более трёх лет на восстановление между миссиями, и после каждого последующего полёта у них отмечалось увеличение желудочков. У 7 астронавтов времени на восстановление было меньше, но и желудочки после очередных полётов в этих случаях увеличивались незначительно. Исследователям не удалось установить, сколько именно требуется времени для реабилитации, но анализ показал, что через 6–7 месяцев мозг восстанавливался на 55–64 % от первоначального уровня. Исходя из полученных данных, учёные предположили, что на полное восстановление желудочков уходит не менее трёх лет.

Результаты исследования смогут использоваться NASA и другими космическими агентствами при планировании предстоящих миссий, но необходима дополнительная работа. В рамках нового проекта будут изучаться долгосрочные последствия полугодового пребывания на орбите — с периодом восстановления до пяти лет.

Neuralink является одной из компаний Илона Маска (Elon Musk), на фоне прочих сохраняющих статус стартапа, и в данном случае ключевым этапом её развития должны были стать клинические испытания вживляемых в черепную коробку датчиков на людях. После многочисленных попыток добиться этого ранее, Neuralink наконец смог получить разрешение регуляторов США на проведение клинических испытаний на людях.

Источник изображения: Neuralink

Об этом стало известно, как отмечает CNBC, из заявлений представителей Neuralink, хотя компания пока не начала поиск добровольцев, которые могли бы принять участие в клинических испытаниях так называемого «мозгового интерфейса». Вчера компании Neuralink удалось получить одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США на проведение клинических испытаний на людях.

Напомним, что уже испытанные на свиньях и обезьянах импланты, устанавливаемые в черепной коробке в непосредственной близости от коры головного мозга, теоретически должны позволить парализованным пациентам управлять курсором компьютера буквально «силой мысли», открывая дорогу к созданию специализированных бионических протезов и позволяя утратившим контроль над речевым аппаратом и моторные функции людям вернуть способность общаться с окружающими. Помимо сверления отверстия в черепной коробке, установка датчика Neuralink подразумевает имплантацию тонких электродов в участки коры головного мозга пациента.

Многообещающий стартап Илона Маска до сих пор имел довольно сложную историю взаимодействия с регулирующими органами. Жалобы активистов на предположительно негуманное отношение к подопытным животным дополнились нарушениями в области правил транспортировки биологических отходов. В марте FDA отвергло заявку Neuralink на проведение клинических испытаний на людях, указав компании на необходимость устранения десятков претензий. В конце прошлого года Илон Маск даже выразил готовность когда-нибудь установить себе имплант Neuralink, подчёркивая тем самым перспективность и безопасность данной разработки.

4 мая группа китайских учёных под руководством профессора Дуань Фэна (Duan Feng) из Нанкайского университета впервые в мире провела успешный эксперимент по подключению интервенционного интерфейса мозг-компьютер (BCI) к мозгу нечеловекообразной обезьяны. До этого подобные эксперименты учёные проводили на овцах.

Источник изображений: news.nankai.edu.cn

В проведении эксперимента также участвовали специалисты больницы общего профиля Народно-освободительной армии Китая и медицинской фирмы Shanghai HeartCare Medical Technology Co. В ходе операции учёные с помощью минимально инвазивной хирургии без краниотомии (трепанации черепа) провели датчики через сосуды мозга и сагиттальный синус, достигнув моторной коры мозга обезьяны. Это позволило идентифицировать и собирать сигналы электроэнцефалограммы (ЭЭГ), благодаря чему животное смогло осуществлять активное управление роботизированной рукой.

В отличие от американской компании Neuralink, работающей над созданием интерфейса мозг-компьютер (BCI) инвазивным методом, технология китайских учёных не требует трепанации черепа, менее травматична и более безопасна для пациента. Эндоваскулярная хирургия представляет собой способ вмешательства без скальпеля, когда доступ к органу осуществляется через сосуды. По словам профессора Фэна, результаты эксперимента способствовали продвижению интервенционного интерфейса мозг-компьютер от лабораторных перспективных исследований к клиническому применению.

Интервенционный BCI, наряду с инвазивным и неинвазивным BCI, входит в число трёх основных технологий, находящимися в стадии исследований и разработок (НИОКР) в этом сегменте биологических наук. Интервенционный BCI, позволяющий соединить мозг с компьютером с помощью минимального хирургического вмешательства, наносит меньше вреда, чем инвазивная технология, обеспечивая при этом лучшее качество регистрации ЭЭГ, чем неинвазивная технология.

По сравнению с традиционным инвазивным и неинвазивным BCI, интервенционный BCI сочетает в себе стабильность распознавания сигналов и безопасность, сообщил Фэн агентству Синьхуа.

«Успех первого испытания на животных — это прорыв от нуля к единице, но достижение успеха в клинике — это процесс от 1 до 100, поэтому нам еще предстоит пройти долгий путь», — заявил газете Beijing Daily участвовавший в эксперименте нейрохирург Ма Юнцзе (Ma Yongjie) из больницы Xuanwu Hospital при медицинском университете Capital Medical University.

Группа учёных Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) разработала основанную на алгоритмах искусственного интеллекта систему, способную в реальном времени интерпретировать сигналы мозга грызунов и по ним реконструировать то, что видит мышь. В частности, учёные смогли по мозговым сигналам восстановить видео, которое показывали мыши.

Источник изображения: youtube.com/@epfl

Учёные назвали свой ИИ-алгоритм CEBRA — он был обучен на сопоставлении нейронной активности и определённых кадров видео. Это позволило ему впоследствии предсказывать и реконструировать видеоклипы, которые смотрит мышь. В демонстрационном ролике примером послужил фрагмент снятого в шестидесятых чёрно-белого фильма, на котором человек подбегает к машине и открывает её багажник. На другом экране показан восстановленный CEBRA видеоряд — записи почти идентичны, хотя на второй изображение периодически подёргивается.

Регистрация и измерение мозговой активности грызуна производились при помощи электродов, подключённых к области зрительной коры их мозга; а также при помощи оптических зондов генетически модифицированных особей, чьи нейроны подсвечивались зелёным при передаче информации. Мышам давали смотреть фильмы и в реальном времени регистрировали активность их мозга, сопоставляя два потока данных и тем самым обучая CEBRA — алгоритм усвоил, какие сигналы мозга были связаны с конкретными кадрами ленты.

Затем алгоритм ИИ получил в качестве входных данных незнакомый для себя поток мозговой активности от мыши, которая смотрела другой фрагмент видео. Исходя из этого, система CEBRA смогла сама в реальном времени восстановить соответствующие этим сигналам кадры, которые учёные объединили в отдельный фильм.

Находящаяся в тени прочих амбиций Илона Маска (Elon Musk) компания Neuralink не теряет надежды получить разрешение регуляторов США на проведение испытаний разрабатываемых ею мозговых имплантов на людях. Подобное устройство позволит подопытным буквально управлять компьютером силой мысли, и недавно стало известно, что компания уже ищет партнёра среди нейрохирургических центров США.

Источник изображения: Neuralink

Разработку нейроинтерфейса Neuralink ведёт с 2016 года и уже с той или иной степенью успеха испытала прототипы имплантов на свиньях и обезьянах. Эти эксперименты сопровождались серией скандалов, связанных как с обвинениями в негуманном обращении с животными, так и с нарушениями в сфере перевозки биологических материалов. Федеральные расследования по этим делам в отношении Neuralink до сих пор не завершились. В начале прошлого года Neuralink получила отказ по своей заявке на проведение испытаний с участием людей.

Компания не опустила руки и продолжала работать над устранением замечаний регуляторов. Как сообщает Reuters со ссылкой на информированные источники, Neuralink уже попыталась договориться с ведущим нейрохирургическим центром в штате Аризона, чтобы в будущем провести на его базе испытания своих мозговых имплантов на людях из числа добровольцев. Это не единственный медицинский центр, в который обратилась Neuralink, а потому пока рано говорить о том, с кем же в итоге компания будет готова сотрудничать. Представители всех заинтересованных сторон предоставить свои комментарии агентству Reuters отказались.

Данные берутся из публикации Мозг — компьютеру: всё о современных Brain Computer Interfaces

Компания Precision Neuroscience создала устройство, которое называет чем-то вроде седьмого слоя для больших полушарий головного мозга человека. Оно дополнит шесть биологических слоёв и позволит парализованным людям управлять цифровыми устройствами, используя только нейронные сигналы, фактически, силой мысли. При этом вживлять его куда проще, чем многие аналоги.

Источник изображений: Precision Neuroscience

Пациенты с тяжёлыми дегенеративными заболеваниями, такими как боковой амиотрофический склероз (БАС), при котором теряется способность к выполнению любых контролируемых движений, смогут снова общаться с близкими, перемещая курсор и набирая текст с помощью своего разума.

Новое устройство, получившее название Layer 7 Cortical Interface (кортикальный интерфейс 7 слоя), является мозговым имплантатом, позволяющим пациентам с параличом управлять цифровыми устройствами, используя только нейронные сигналы. Внешне Layer 7 напоминает кусок скотча. На самом деле это массив электродов, который тоньше человеческого волоса, что позволяет размещать его на поверхности мозга, не повреждая ткани.

Соучредителями Precision являются Майкл Магер (Michael Mager) и Бенджамин Рапопорт (Benjamin Rapoport), который также входит в состав соучредителей компании Neuralink Илона Маска (Elon Musk). Компания Precision Neuroscience была создана в 2021 году. В отличие от Neuralink, работающей над способами имплантации чипов непосредственно в ткань мозга, Precision полагается на менее травмирующие хирургические технологии.

Для вживления массива Layer 7 в черепе делают очень тонкий разрез, в который и вставляют устройство, «как письмо в щель почтового ящика». По словам Магера, который также является гендиректором Precision, образовавшаяся в результате разреза щель имеет толщину менее миллиметра — она настолько мала, что даже нет необходимости выбривать волосы на голове для выполнения операции.

Количество электродов в массиве можно увеличить, что, как утверждает Магера, в конечном итоге позволит использовать устройство и при неврологических заболеваниях. Что также немаловажно, имплантат можно будет удалить, если пациент решит, что он ему больше не нужен или потребуется замена на более новую версию в будущем.

Джейкоб Робинсон (Jacob Robinson), доцент Университета Райса и основатель компании Motif Neurotech, отметил, что технология Precision несёт меньше рисков для пациента, но поскольку устройство не вводится непосредственно в ткань мозга, сила передаваемых сигналов мозга будет меньше, чем у некоторых других имплантатов.

Precision уже успешно использовала Layer 7 для декодирования нейронных сигналов у животных и Магер выразил надежду на получение в ближайшие месяцы одобрения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) на тестирование технологии на людях.

В то время как Neuralink Илона Маска планирует начать испытания мозговых имплантов на людях в течение шести месяцев, нейротехнологическая компания Inner Cosmos объявила, что её устройство для лечения депрессии было успешно подключено к мозгу первого пациента.

«Цифровая таблетка» Inner Cosmos состоит из двух частей: электрода, который помещается внутрь черепа, и «рецептурной капсулы», которая закрепляется снаружи на голове. Имплантат посылает крошечные электрические импульсы в поражённую депрессией область мозга — левую дорсолатеральную префронтальную кору — один раз в день в течение 15 минут. Внешнее устройство размером с мелкую монету работает, измеряя при этом нейронную активность, чтобы определить правильный объём стимуляции по мере её прохождения. В остальное время наличия внешнего устройства на голове не требуется. Тестовый пациент из Сент-Луиса, штат Миссури, должен тестировать инновацию Inner Cosmos в течение одного года.

Компания таким образом перешла ко второму этапу испытаний. В сентябре 2022 года учёные вживили электроды в череп пациента, чтобы вылечить его депрессию, в надежде, что его состояние можно будет облегчить короткими и слабыми электрическими импульсами в мозг. Это испытание было первым в своём роде, в котором для лечения депрессии использовались имплантаты непосредственно в черепе, и оно вполне может предвещать новую эру науки, решающей проблемы психического здоровья с помощью аппаратных средств, а не более традиционных методов, таких как психиатрия и психология.

Общая длительность исследований планируется в пределах одного года, на протяжении которого в него могут быть вовлечены ещё несколько пациентов. Испытания находятся на раннем этапе, но их перспективность трудно отрицать. Идея состоит в том, что операция должна быть как можно менее инвазивной, чтобы достичь наилучшего уровня приживаемости.

Одновременно с этими исследованиями, другие компании работают над полностью безоперационными методами, такими, как шлем с электродами. Такое устройство значительно больше, чем предлагаемый Inner Cosmos имплантат и может оказаться сложнее и менее эффективно в применении.

Идея подобных устройств не совсем новая, учитывая, что подобные методы годами использовались для лечения эпилепсии и болезни Паркинсона, но лечение депрессии таким способом ещё никто не осуществлял. Генеральный директор Inner Cosmos Мерон Грибец (Meron Gribetz) говорит: «Мир находится в состоянии хаоса, ведущего к беспорядочному познанию. Этот эффект ощущают миллионы, что приводит к резкому ухудшению ментального состояния и подавленности. Мы считаем, что наш подход может облегчить жизнь тем, кто страдает депрессией, и в конечном итоге распространится на другие когнитивные расстройства. Наша миссия — создать мир, который восстанавливает когнитивные способности человечества, восстанавливая баланс человеческого разума. Нам придётся посмотреть, как все будет развиваться дальше, но это определённо захватывающее начало».

Ряд психических заболеваний и возрастные изменения вызывают ухудшение рабочей памяти у людей. Учёные ищут пути к простой стимуляции мозга, чтобы спасать пациентов от таких явлений. Например, уже предложены методики электрической и электромагнитной стимуляции правого полушария, эффект от которых держится до одного месяца. Новое исследование обещает улучшить кратковременную память с помощью лазера, просто посветив им в нужную область мозга сквозь черепную коробку.

Источник изображения: Science Advances

Учёные из Великобритании, Китая и США провели серию исследований на 90 студентах, в ходе которых убедительно доказали возможность неинвазивной (без хирургического вмешательства) лазерной стимуляции мозга, о чём они подробно рассказали в журнале Science Advances.

Молодые люди в возрасте от 18 до 25 лет обоих полов были разделены на две группы. Людей из одной группы облучали со стороны левой префронтальной коры, а испытуемых из другой группы облучали со стороны правой префронтальной коры. Облучение велось лазером с длиной волны 1064 нм и на более коротких длинах волн. Также в каждой группе проводили эксперименты с ложными включениями лазера, чтобы исключить эффект самовнушения (плацебо).

Студенты в процессе эксперимента должны были запомнить и позже воспроизвести либо цвета объектов, либо их ориентацию в пространстве. Как выяснилось, внимательность однозначно увеличивалась примерно на 10 % только в одном случае — когда на правую префронтальную кору светили лазером с длиной волны 1064 нм. Этот результат позволяет надеяться, что в будущем могут появиться инструменты простой и не требующей хирургического вмешательства операции по улучшению кратковременной памяти.

Впрочем, до этого ещё далеко. Пока учёные не понимают механизма реакции мозга. Это может быть как улучшение снабжения клеток мозга кислородом, так и стимуляция митохондрий, которые, в свою очередь, увеличивают выброс молекул АТФ в мозг и насыщают нейроны энергией. В любом случае предложенная методика не имеет последствий для здоровья мозга и человека (хотя если это перерасход АТФ, то это ещё вопрос).

На следующем этапе исследований учёные намерены проследить, как долго держится эффект стимуляции памяти лазером. Если эффект долговременный, то можно будет работать над его включением в клиническую практику.

Мультимиллиардер и глава ряда высокотехнологичных компаний Илон Маск (Elon Musk) заявил о том, что клинические испытания на людях разработанного его компанией Neuralink интерфейса мозг-компьютер (BCI) начнутся в ближайшие шесть месяцев. Тем временем компания уже активно и успешно экспериментирует на обезьянах.

Источник изображения: Reuters

Компания занимается разработкой интерфейсов для подключения человеческого мозга к компьютерам. В частности, это позволит людям с ограниченными возможностями снова общаться с окружающими и восстановить двигательную активность конечностей. В последние годы Neuralink проводила эксперименты с животными и подавала заявки американским регуляторам для проведения тестов на людях.

По данным Bloomberg, Neuralink предлагает высокоинвазивную технологию подключения человека к компьютеру — для проведения операции необходимо вскрывать череп и интегрировать мини-электроды в ткани мозга. В компании работают над тем, чтобы имплантируемая электроника не вызывала отторжения в течение длительного времени. Дополнительно Neuralink уже работает над глазными имплантами, позволяющими восстановить зрение и решениями, способными восстановить подвижность пациентов с повреждённым спинным мозгом.

Как сообщает издание, изначально целью создания интерфейса мозг-компютер было обеспечить общение с окружающими силой мысли людям с различными нарушениями, например, тем, кто восстанавливается после инсульта или страдает от бокового амиотрофического склероза и не способными разговаривать. В ходе презентации компания показала возможность «телепатической печати» текста — обезьяна силой мысли набирала текст на компьютере. Устройство преобразовывало нейронные импульсы в данные, которые может интерпретировать компьютер. Маск рассчитывает, что однажды технология может стать мейнстримом и позволит передавать информацию между людьми и машинами — он давно утверждает, что люди способны успевать за достижениями ИИ только с помощью технологических дополнений.

Обезьяна не умеет писать, но может отслеживать клавиши, которые Neuralink подсвечивал желтым на экране. Вживлённый ей чип N1 регистрирует активность мозга, чтобы контролировать перемещения курсора по экрану. Это шаг вперед по сравнению с игрой в Понг, которую Neuralink показала в 2021 году, но пока система по-прежнему только считывает нейронную активность, хотя целью является и отправлять сигналы в мозг, а не только считывать.

«Мы хотим быть предельно осторожными и уверенными в том, что это хорошо работает до того, как подключать устройство к человеку», — заявил Маск. При этом он подчеркнул, что компания уже подала большую часть необходимых документов в Управление по контролю за продуктами и лекарственным средствами США (FDA) и примерно через шесть месяцев начнёт испытания нейроинтерфейса на людях.

Пока необходимо убедить регуляторов в безопасности проведения роботом операции по интеграции электроники в человеческий мозг — быстро и с минимальным ущербом для организма. По планам Маска, имплантация в будущем будет представлять собой буквально амбулаторную процедуру. Но, если разработки мозгового интерфейса ведутся давно, то электронику для спинного мозга и восстановления зрения начали создавать относительно недавно.

Посвящённое Neuralink мероприятие ранее планировалось провести 31 октября, но по неизвестным причинам оно было отложено до конца месяца. Предыдущая презентация, связанная с технологией, проходила более года назад — тогда была продемонстрирована обезьяна с мозговым чипом, игравшая в компьютерную игру. Теперь удалось добиться более впечатляющих результатов.

Источник изображения: Neuralink

Интерфейс Neuralink впервые анонсирован ещё в 2016 году. Миллиардер намерен разработать чип, помогающий силой мысли контролировать сложные электронные устройства и когда-нибудь даже лечить заболевания вроде болезни Паркинсона, деменции и т.д. Тем не менее, пока реализация проекта отстаёт от графика. В ходе презентации в 2019 году Маск заявлял, что намерен получить все необходимые разрешения регуляторов в 2020-м. В 2021-м он заявлял, что рассчитывает на их получение в текущем году, а теперь речь идёт уже о следующем.

Ранее в этом году Маск общался с представителями конкурента Synchron о возможности потенциальных инвестиций после того, как выразил разочарование сотрудниками Neuralink в связи с медленным прогрессом. Известно, что Synchron уже получила разрешение на тесты на людях ещё в 2021 году и провела исследования с участием четырёх людей в Австралии, а в минувшем июле имплантировала собственное устройство в пациента в США. Впрочем, технология Synhcron отличается более низкой степенью инвазивности — тонкий датчик вводится в сосуд головного мозга через артерию на шее пациента, и вскрывать черепную коробку при этом не требуется.

Во второй половине августа Илон Маск (Elon Musk) напомнил о существовании основанной им компании Neuralink, которая пытается разработать интерфейс между человеческим мозгом и компьютером, пообещав устроить некую демонстрацию его успехов 31 октября текущего года. Указанная дата стремительно приближается, а потому миллиардеру пришлось признаться, что мероприятие смещается на 30 ноября.

Источник изображения: Neuralink

Поскольку основатель Neuralink о программе мероприятия ничего не говорил и ранее, в сложившейся ситуации сложно понять, по какой причине произошла задержка, и что теперь планируется продемонстрировать в конце ноября. Единственное, о чём можно судить по контексту заявления Маска — мероприятие должно содержать не только повествовательную часть, но и демонстрационную.

Напомним, что Neuralink уже демонстрировала результаты имплантации специального чипа в мозг свиней и обезьян. Подопытная макака обучилась компьютерной игре в пинг-понг, управляя виртуальной ракеткой при помощи мысли, за что регулярно получала вознаграждение в форме пищи. Позже в прессе поднялся шум, поскольку защитники животных утверждали, что далеко не все попытки специалистов Neuralink вживить в черепную коробку специальное устройство завершились безобидно, и часть подопытных животных умерла.

В 2019 году Илон Маск заявлял о намерениях получить разрешение регулирующих органов США на проведение эксперимента на людях к концу 2020 года, но компании Neuralink до сих пор не удалось этого сделать. По слухам, Маск даже обращался к конкурирующей Synchron с предложением инвестиций, поскольку этому стартапу в сфере испытаний на людях удалось продвинуться дальше. По замыслу разработчиков, подобные чипы позволят наделить подвижностью людей с нарушениями моторных функций, либо помогут в лечении болезни Альцгеймера или деменции.

Долгие годы спекуляции на тему квантовых процессов в работе головного мозга оставались бездоказательными. Новое исследование вносит значительную долю уверенности в том, что мысли человека имеют не классическую, а квантовую природу. Это объясняет, например, превосходство разума над компьютером при решении широкого спектра задач и обещает новый путь к созданию квантовых вычислителей.

Источник изображения: Pixabay

Обнаружить квантовые явления в мозге человека помогло построение теории квантовой гравитации. Учёные давно пытаются «подружить» квантовую механику и общую теорию относительности, чтобы создать «теорию всего». Для этого, в частности, необходимо описать гравитационное взаимодействие с позиций квантовой механики. Один из подходов гласит, что неизвестная система может считаться квантовой, если она служит посредником между двумя известными квантовыми системами. Иначе говоря, «квантовость» неизвестной системы определяется опосредованно.

Точно так же наше сознание — мыслительные процессы и деятельность головного мозга — может быть опосредованно определено как квантовое. Для этого учёные из Тринити-колледжа в Дублине провели ряд экспериментов по запутыванию спинов протонов в «мозговой жидкости» — жидкой среде, образующейся в головном мозге в процессе его жизнедеятельности.

С помощью МРТ (магнитно-резонансной томографии) можно определить спины протонов в мозговой жидкости. Модифицированная МРТ-установка способна обнаруживать протоны с запутанными спинами. Поиск запутанных спинов дал сигналы МРТ, которые напоминали сигналы управления сердечной мышцей (сердцебиением) на электроэнцефалограмме (ЭЭГ). Нюанс в том, что МРТ обычно не улавливает эти сигналы. Учёные считают, что данные ЭЭГ на МРТ отобразились за счёт обнаружения запутанных спинов, а посредником в запутывании стала активность головного мозга.

«Если запутывание является единственным возможным объяснением, то это означает, что мозговые процессы должны были взаимодействовать с ядерными спинами, опосредуя запутывание между ними. В результате мы можем сделать вывод, что эти функции мозга должны быть квантовыми», — делают выводы авторы статьи.

Учёные биотехнологического стартапа Cortical Labs вырастили в лабораторных условиях культуру (популяцию) клеток головного мозга человека и обучили их игре в Pong. Исследователи утверждают, что им впервые удалось продемонстрировать, что «мини-мозг» можно обучить выполнению конкретных задач.

Источник изображения: Milad Fakurian / unsplash.com

Культура из 800 тыс. клеток получила имя DishBrain — её подключили к системе, в которой была запущена компьютерная игра Pong. Посылаемые на нейроны электрические импульсы указывали положение мяча в игре, а клеточный массив в зависимости от поступающих данных перемещал виртуальную ракетку вверх и вниз. При попадании мяча в ракетку DishBrain получал сильный импульс обратной связи, а при промахе он был слабым и имел случайное значение.

Учёные подчёркивают, что культура слишком примитивна, чтобы обрести полноценное сознание, однако её способностей достаточно для обучения игре в течение 5 минут. По истечении 20-минутной сессии игры в Pong клеточная популяция продемонстрировала улучшение навыков — по мнению авторов исследования, это указывает на реорганизацию клеток, развитие биологического массива и его значительную способность к обучению.

DishBrain будет использоваться для изучения того, как на его когнитивные способности (способности играть в компьютерную игру) влияют алкоголь и различные препараты — учёные хотят понять, можно ли рассматривать эту культуру как замену человеческому мозгу. Не исключено, что в перспективе подобные органические фрагменты пригодятся для испытания методов лечения различных заболеваний вроде болезни Альцгеймера.

Параллельно исследователи Стэнфордского университета (США) вырастили из стволовых клеток ткани человеческого мозга и имплантировали их новорожденным крысам. Эти так называемые мозговые органоиды смогли интегрироваться с собственным мозгом грызунов, а через несколько месяцев было обнаружено, что органоиды заняли около трети обоих полушарий мозга крыс, взаимодействуя с их собственными мозговыми тканями. Такие органоиды смогут использоваться для изучений нейродегенеративных заболеваний и испытания препаратов для лечения нейро-психических патологий. Учёные также хотят посмотреть, как генетические дефекты органоидов повлияют на поведение животных.