2022-2032. Нервы разгулялись? Поставим нейропротез

Время чтения:13 Минут

11.02.2022 15:14

Укринформ

Общение в соцсетях и интернет-банкинг – силой одной только мысли… Это уже возможно!

Случилось! То, о чем второе столетие мечтали писатели-фантасты, стало реальностью! С 23 декабря 2021 г. наш мир в целом и человеческая цивилизация в частности будут другими… Потому что отныне мы созданы не только из “праха земного”.

Как сообщил нейротехнологический стартап "Synchron Inc." Нью-Йорк, австралийский пациент Филипп О’Киф (Philip O’Keefe), который страдает боковым (латеральным) амиотрофическим склерозом (Amyotrophic Lateral sclerosis, ALS; БАС) и не способен передвигаться, стал первым в мире человеком, отправившим твитт с помощью нейро-компьютерного интерфейса ((Вrain-Сomputer Іnterfaces, BCI, BCI; рос. – НКИ) модели “Stentrode™”. Никаких тебе сенсорных экранов, клавиатуры, мышки и технологии голосовой активации команд.

Филипп О’Киф

Пользуясь силой одной только мысли, Филипп О'Киф набрал и выставил текст:

– Привет, мир! Короткий пост. Огромный прогресс. (Hello, world! Short tweet. Monumental progress.)

Потом у нейропутешественника спросили: как это ему удалось? И Мистер О'Киф объяснил:

– Мне не надо было нажимать клавиши клавиатуры или давать голосовые команды. Я создал этот твитт, просто подумав. #helloworldbci.

Как? 62-летний Филипп О'Киф просто подумал о таком сообщении и благодаря интегрированному в тело пациента мини-устройству оно появилось в Twitter. Конечно, медийно путешественник не был готов к выходу в виртуальный мир, поэтому для первой собственной публикации использовал учетную запись генерального директора компании “Synchron” Томаса Оксли (Thomas Oxley).

Томас Оксли

Для начала – обзорная лекция от Томаса Оксли.

НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЙ ИНТЕРФЕЙС, Я НЕ ЗНАЮ ТВОЙ ФЕЙС

Учтите, прошло всего каких-то три года с тех пор, как в 2018-м английский физик-теоретик, космолог и астрофизик Стивен Хокинг (Stephen William Hawking; 1942-2018) заглядывал в будущее, предупреждая занятое домашними делами человечество:

– Коммуникации будущего – это нейрокомпьютерные интерфейсы. С помощью инструментов новой технологической революции мы улучшим жизнь людей.

Стивен Хокинг

Пока в голове это не укладывается, а волнует один простой вопрос:

– Как такое стало возможным?

Докладываю… Благодаря использованию нейрокомпьютерной технологии "brainOS™", построенной на революционной платформе приложений без использования рук.

Ее управление осуществляется исключительно мозгом. Итак, непосредственно через мышление "brainOS" транслирует (переводит) ментальную активность на стандартизированный цифровой язык и таким образом управляет девайсами, которые восстанавливают общение и функции парализованных человеческих конечностей.

Действует технология "brainOS" через беспроводное устройство, имплантированное в грудную клетку, обеспечивая передачу нейронных данных высокого разрешения как один из компонентов digital-системы, предложенной компанией "Synchron".

* * *

А теперь – внимание. Это не американская прихоть. Или "козни проклятых янки", которые православному люду голову морочат.

Проект "Нейрокомпьютерное взаимодействие "Горизонт 2020" ("Brain / Neural Computer Interaction" Horizon 2020"; или сокращенно – BNCI "Horizon 2020") является глобальной программой Европейской комиссии, благодаря которой финансируются исследования и инновационные разработки в области нейрокомпьютерных технологий.

С 2014 г. активно развернуты шесть основных направлений: терапия, замена, усиление, дополнение, исправление и исследовательские инструменты.

Глобальный проект рассчитан на реализацию как в ближайшей перспективе, так и в недалеком будущем. Предполагалось, что BNCI "Horizon 2020" сконцентрируется на открытых вопросах, как-то: помощь парализованным людям, создание нейрокомпьютерных ресурсов, разработка первого поколения нейропротезов, социальное использование очков дополнительной реальности, новые формы реабилитации верхних конечностей после перенесенных инсультов, декодирование в реальном времени сигналов мозга в компьютерные команды и обратный порядок действий. В проект закачаны баснословные средства – за семь лет (2014-2020) полный бюджет программы "Horizon 2020" составил €80 млрд.

МОЗГ РАЗБЛОКИРОВАН. ЗАБУДЬТЕ?

Вот теперь, когда эмоции в нашей истории немного улеглись, – обо всем по порядку.

То есть, с макроуровня темы перейдем на мини-горизонт.

Еще в 2015 г. у мистера Филиппа О'Кифа врачи диагностировали БАС, одну из тяжелых форм мотонейронной болезни. Казалось, жизнь пожилого человека закончилась. Возможно, так и было бы в XIX или ХХ веках, но не сейчас, когда в мире появляются стартапы, сосредоточенные на создании нейроинтерфейсов.

О чем идет речь? Если говорить общими словами, свою миссию компания "Synchron" определяет довольно просто:

– Мозг разблокирован (the brain unlocked), а наша цель – с помощью беспрепятственного доступа к данным мозга превратить современную медицину в медицину будущего.

Внешний вид нейрохирургического робота, выполняющего имплантацию

В разговоре с корреспондентом сайта “Businesswire.com” генеральный директор компании “Synchron” Томас Оксли излагает ситуацию так:

– Наш нейроимплант “Stentrode” помогает пациентам тренировать мозг в беспроводном управлении внешними системами, особенно когда отсутствует возможность пользоваться руками или голосом. На сегодня “Stentrode” остается единственным рабочим устройством, использование которого не требует трепанации мозга. После завершения цикла клинических испытаний мы планируем использование нейроимпланта у пациентов с тяжелыми формами паралича, БАС, инсульта, мышечной дистрофии, болезни Паркинсона, эпилепсии, депрессии и даже гипертонии.

* * *

С чем мы, в конце концов, имеем дело? Неужели с панацеей от большинства неизлечимых болезней? Пока не спешим с выводами.

Начнем с самых простых вещей, излагая детали событий.

Нейрокомпьютерный интерфейс модели “Stentrodе”

Итак, нейрокомпьютерный интерфейс (НКИ) – это цифровое устройство длиной 40 мм, которое через яремную вену транспортируется непосредственно в мозг. Такой имплант установили Филиппу О'Кифу в апреле 2020 г. после того, как вследтвие болезни моторных нейронов – синоним БАС – его состояние резко ухудшилось, а пациент окончательно потерял способность двигаться. В пресс-релизе на имплант “Stentrode” записаны слова медицинского первопроходца в виртуальный мир новейших коммуникаций:

– Когда я впервые услышал о такой технологии НКИ, я знал, какой уровень независимости она мне сможет вернуть.

Дальше все напоминало голливудский футуристический боевик вроде “Вспомнить все” (“Total Recall”) режиссера Пола Верховена с Арнольдом Шварценеггером в главной роли. Припоминаете?

– Человек определяется своими поступками, а не воспоминаниями. Пожалуйста… Возьмите меня за руки. А теперь откройте мне свой разум. Пожалуйста. Откройте свой разум.

Схема подключения интерфейса “Stentrodе”

Крупный план. Через яремную вену в нижней части шеи пациенту ввели имплант, который хирургически транспортировали в другой сосуд, расположенный в мозге.

Общий план. То есть процедура – минимально инвазионная; это – во-первых… Во-вторых, процедура совершенно революционная. Ведь речь идет о первом в мире нейропротезе, поскольку имплант “Stentrode” является уникальной интервенционной платформой, предназначенной для умственной, сознательной нейромодуляции.

В итоге мир получил… настоящее чудо!

Через некоторое время, благодаря разработке компании “Synchron”, мистер О'Киф вернулся к общению с коллегами и близкими. Правда, с помощью… электронной почты. Потом пациент научился играть в компьютерные игры, – скажем, пасьянс.

Дальше – больше, поскольку возвращение к нормальной человеческой жизни границ не знает.

ДЕВАЙС ВОЙНЫ ИЛИ МИРА – ВОТ В ЧЕМ ВОПРОС?

Прошло полтора года попыток и ошибок, учений и тренировок, отчаяния и надежды.

По крайней мере, теперь точно известно, что в мире есть минимум один homo sapiens, способный управлять различными девайсами с помощью мозгового импланта силой собственной мысли.

Какие в этом оказались подводные камни? Инвесторами невероятного проекта сразу стали: Мельбурнский университет (University Of Melbourne) в Австралии – это не может не радовать, а также компания “Khosla Ventures” Менло-Парк, Калифорния, что не может не огорчать.

Потому что вторая фирма сосредоточена в основном на военных разработках американского Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) и… Министерства обороны США (U.S. Department Of Defense, DoD). Для примера, 4 февраля 2022 г. Бюро биологических технологий (BTO) DARPA спонсировало информационно-пропагандистское мероприятие “Прорывные биологические технологии для национальной безопасности” для университетских исследователей, потенциальных исполнителей и партнеров.

* * *

Ничего не поделаешь, нейрокомпьютерный интерфейс быстро превратился в одну из государственных программ правительства Соединенных Штатов. Еще президент США Барак Обама публично одобрил технологию “Stentrode” как такую, которая “способна изменить жизнь” (“technology that has the potential to transform lives”). Поэтому к проекту немедленно подключились такие тяжеловесы рынка, как “Neuro Technology Investors, LLC” (а это сразу $300 млн 18 инвесторов!), возглавив первый раунд финансирования серии “А”, затем – фирма “METIS Innovative”. Теперь, со штаб-квартирой в Силиконовой долине, Калифорния, сегодня стартап “Synchron Inc.” имеет офис в “Newlab” в Бруклине, Нью-Йорк, и научно-исследовательские центры в Мельбурне, Австралия.

Что видят в технологии "Stentrode" ученые Мельбурнского университета, уверен, вы без меня понимаете: медицина XXI века, здоровье человека и тому подобное. А вот что видят госслужащие DARPA – государственная тайна за семью печатями. Превратит ли имплантированный нейрокомпьютерный интерфейс рядового солдата в высококлассного снайпера, оператора ударного дрона или в комбата, связанного через облако с 6-м флотом ВМФ США и звеном тактических всепогодных истребителей “F-15C/D Eagle” 1-го тактического истребительного авиакрыла, дислоцированного в Лейкенхите, Великобритания? Байден его знает.

Между тем рынок “brainOS” бурно развивается.

По данным аналитиков SaaS-компании "PitchBook Data Inc.", Сиэтл, Вашингтон, которая собирает данные, проводит исследования и внедряет технологии, охватывающие финансовые рынки, считая венчурный капитал, частный капитал и сделки M&A, – только за первое полугодие 2021 г. стартапы, сосредоточенные на нейроинтерфейсах и нейропротезах, то есть нейроваскулярной биоэлектронике (neurovascular bioelectronics), собрали инвестиции в размере $133 млн.

Иначе говоря, это больше, чем за весь 2020-й.

Дальше что? Дальше – агонь! Ожидается, что в 2030 г. глобальный рынок нейрокомпьютерных девайсов достигнет $5,46 млрд, удерживая средний темп роста 13,9% годовых. По другим источникам, уже сегодня объем этого сегмента составляет минимум $20 млрд.

Такие вот дела.

ЗАЧЕМ УЧИТЬ ОБЕЗЬЯНУ ИГРАТЬ В НАСТОЛЬНЫЙ ТЕННИС?

В наше бурное время – времени люди не тратят. 27 августа 2021 г. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (Food Аnd Drug Administration, USFDA, FDA) разрешило тестирование НКИ-модели “Stentrode” американскими пациентами. Несмотря на это, действуют за океаном не торопясь: компания "Synchron" получила право на исследовательские эксперименты только на группу из шести (!!!) больных добровольцев – "COMMAND“, чтобы выяснить "безопасность и эффективность имплантированных девайсов у пациентов с тяжелым параличом".

Герметичное имплантированное устройство Neuralink BCI, которое обрабатывает, стимулирует и передает нейронные сигналы

Это дает фору разработчикам из нью-йоркской “Synchron” по сравнению с нейронным имплантом “Neuralink BCI” компании “Neuralink”, Сан-Франциско, Калифорния. Последний прошел успешные испытания на обезьянах, даже научил обезьяноподобных играть на мониторе в… настольный теннис, но пока не получил одобрения FDA.

В "Neuralink" Илона Маска надеются, что тестирования на людях начнутся в 2022 г. Объявлено: размеры чипа "N1" – 4х5 мм; девайс будет иметь 1024 электрода, что вчетверо мощнее, чем в проводной версии. А пока что – сбывшееся чудо: примерно через шесть недель после имплантации "N1" девятилетняя макака Пейджер (Pager), пользуясь исключительно разумом, играет в пинг-понг на ПК даже без джойстика.

На что только святой банановый смузи и нейронный имплант “Neuralink BCI” способны!

Опять о нашем сегодняшнем герое… Вот и оказывается, что модель “Stentrode” – это пока единственный в мире нейронный имплант, не требующий открытой операции на мозге. Поэтому такой бешеный интерес именно к этому девайсу. Поскольку другие модели НКИ: “Neuralink” или “BrainGate” американской компании “CyberKinetics LLC” – требуют просверливания черепа или прямого прокола в мозг для последующей имплантации устройства.

Схема размещения нейронного импланта “Neuralink BCI”

* * *

Так продолжается тщательная, но рутинная научно-исследовательская работа. Нью-йоркский стартап “Synchron” в сотрудничестве с учеными Мельбурнского университета опубликовали первые научные статьи в ведущих профильных журналах – “Nature Biotechnology”, “Nature Biomedical Engineering” и “Journal Of Neurosurgery”. Продолжаются обмены мнениями, дискуссии, обсуждения на различных панелях.

Программа исследований компании “Synchron”

Так сказать, набирается информация… Не только в США, а в конце 2021-го года и в Австралии начались клинические испытания “Stentrode” на людях (разрешение NCT03834857). “Чтобы тестировать передачу данных от моторной коры головного мозга для управления девайсами”, четырем тяжело парализованным пациентам со сложной формой бокового амиотрофического склероза ввели нейронные импланты. На континенте кенгуру проект получил название “Коммутатор” (“Switch”).

Участник австралийской научно-исследовательской программы “Коммутатор”

Как сообщает ведущий американский экспертный журнал в области нейроинтервенционной хирургии “Journal Of NeuroInterventional Surgery”, двое тяжело парализованных добровольцев сразу смогли управлять компьютером и выполнили поставленные задачи: прислали текстовые сообщения на гаджеты, а также электронные письма, совершили банковские переводы и покупки через Интернет. И все – исключительно силой мысли, но благодаря импланту “Stentrode”.

* * *

В книге “В начале” (“In Тһе Beginning”; 1981) американский писатель-фантаст Айзек Азимов (Isaac Asimov; 1920-1992) выступает как технологический проповедник, грамотный популяризатор науки, который с научной точки зрения комментирует библейскую картину сотворения мира, в частности события, изложенные в первых 11 главах Библии – книге Бытия. Он мило так пишет вещи неслыханные:

– Слово "человек" – перевод с еврейского слова "адам". "Адам" – не собственное имя, как думает большинство, а превратилось в такое на протяжении долгих лет.

Нет, слова мастера под сомнение я ставить не собирался, но немного поковырялся в источниках, и выяснилось: – Действительно!… Слово “Адам” (אדם) в переводе с иврита означает "человек". Но теперь мы, совокупность людей, происходящих от него, называемся на иврите “Бней-Адам” – множественное число, а единственное число – “Бен-Адам”: буквально – сын Адама. К тому же слово “земля” (не планета, почва) на иврите – омофон, потому что звучит, как “Адам” (אדמה). Вот откуда следует, что человек назван так потому, что создан он из земли – "праха земного" (Бытие, 2:7, 3:19).

Сейчас вот сижу и думаю: если с 23 декабря 2021 г. человек частично создан из нейропротезов и использует в быту нейрокомпьютерный интерфейс, как его теперь следует называть: homo digitalius?

Жаль, что Айзек Азимов толкований на этот счет не оставил.

Хотя в романе “Я, робот” (“I, Robot”; 1950) прозаик предсказал, что роботов и Искусственный интеллект в 2030-м году на Земле запретят. Но вопреки такому мрачному прогнозу для ИИ, похоже, все не так плохо: вместо запрета мы наблюдаем, как большой мировой бизнес перекладывает именно на него все больше задач, и это, вне всякого сомнения, продолжится и в горизонте 10-20 лет.

В ВИДЕ ОПТИМИСТИЧНОГО ФИНАЛА ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА С ОРКЕСТРОМ ДЕВАЙСОВ

Как сегодня живет 62-летний австралиец Филипп О'Киф и что он думает о революционном изобретении?

– Надеюсь, я прокладываю путь тяжело парализованным создавать и выкладывать твитты силой мысли. Дальше каждый по своему усмотрению будет развивать этот дар.

– Система удивительна! Это как научиться ездить на велосипеде – требует соответствующей практики. Но когда вы катаетесь каждый день, это становится естественным. Словно дышать.

– Теперь я просто думаю, в какую программу на девайсе войти, какую клавишу нажать, поэтому запросто пользуюсь е-мейлом, интернет-банкингом, совершаю покупки в Сети, а через Twitter отправляю посты всему миру.

* * *

И последнее: какой была конечная цель Филиппа О'Кифа, который твиттнул нам:

– Привет, мир!

– Своим посланием я стремился поделиться с человечеством личным опытом восстановления независимости, вдохнуть надежду в других людей, которые страдают от похожего заболевания и неподвижной беспомощности.

Кстати, большинство изданий пишут исключительно о твитте Филиппа О'Кифа от 23.12.2021. На самом деле предрождественская ситуация намного ярче и колоритнее. После первого поста австралиец опубликовал в течение 30 минут еще семь сообщений в социальной сети. Говорит: остановиться просто не мог, отвечая на различные вопросы пользователей Twitter, которые хотели лучше понять, что именно происходит.

Есть данные, что в приливе вдохновения и мозговой активности даже пациенты, страдающие боковым амиотрофическим склерозом, используя НКИ-модели “Stentrode”, достигают точности щелчков 92-93% и скорости введения 14-20 букв в минуту.

Понимаете, как это Филиппа О'Кифа вдохновляло?! Одним из вопросов прозвучало:

– Сколько времени вам понадобилось после того, как был имплантирован девайс, прежде чем вы ввели текст на компьютере?

– Четыре часа.

Просто посмотрите…