Проникнення в мозок: Neuralink - найфантастичніший проєкт Ілона Маска

Маск дуже різнобічний. Американський підприємець дав життя безлічі проєктів в самих різних областях, кожен з яких у разі успіху здатний змінити життя людства. Але Neuralink виділяється навіть серед них. Якщо його вдасться реалізувати, зміниться не тільки світ навколо нас, але й ми самі. Ось тільки чи вдасться Маску та до чого це призведе?

Ілон Маск постійно інтригує: скоро нам представлять щось дуже цікаве - те, що ми раніше й уявити не собі могли. А поки цього не сталося, ми вирішили розібратися, що таке Neuralink, чого від нього очікувати та навіщо все це потрібно.

Neuralink: початок

Все ще оповита містичною завісою таємниці, компанія Neuralink була заснована у липні 2016 року. Її штаб-квартира розташована в Сан-Франциско, а заявлені цілі діяльності - дослідження в галузі медицини, а якщо точніше, розробка та виробництво нейрокомп'ютерних інтерфейсів, що імплантуються у мозок. Щоб було зрозуміліше: компанія утворена для створення «технології майбутнього», здатної під'єднати людський мозок до комп'ютера. Головна мета - створення ефективного інтерфейсу «мозок-комп'ютер».

Ілон Маск - один із засновників Neuralink, також входить до експертної групи компанії. Як розповів сам Маск Тіму Урбану, автору блога Wait But Why і мабуть, головному популяризаторові ідеї підприємця, він особисто зустрівся з тисячею фахівців з різних областей, щоб сформувати команду проєкту. Імена учасників, які були запрошені серед перших, відомі.

Це Ванесса Толоса, інженер та фахівець з гнучких електродів з Ліверморської національної лабораторії ім. Ернеста Лоуренса; Тімоті Гарднер, професор Бостонського університету, відомий своїми операціями з імплантації електродів в мозок птахів, щоб зрозуміти, як вони співають; Філіп Сабес, професор Каліфорнійського університету в Сан-Франциско, що вивчає те, як мозок контролює рухи. Набір фахівців триває і зараз - на сайті компанії повідомляється про пошук найталановитіших експертів з різних областей. До слова, інформація про прийняття персоналу - все, чим може порадувати портал.

Вперше Маск заговорив про ідею створення бездротового інтерфейсу «мозок-комп'ютер» влітку 2016 року на конференції Vox Media. Такий інтерфейс був згаданий як «нейронне мереживо» (англ. Neural lace). Сама концепція нейронних мережив родом з науково-фантастичних оповідань письменника-футуролога Іена Бенкса. У його книгах нейронне мереживо - це пристрій, схожий на павутиння, який імплантується в мозок людини та забезпечує його симбіоз з машинами.

Фінансувати проєкт, за даними The Wall Street Journal, Маск збирався самостійно, в тому числі на кредитні кошти під належні йому акції в інших компаніях. Ще одним інвестором мав виступити фонд Founders Fund Пітера Тіля - творця платіжної системи PayPal.

Проникнення в мозок. Як це було?

Власне, а що може бути спільного у мозку та комп'ютера? Відповідь: хоча б електрика. Ще у 1849 році швейцарський вчений Еміль Генріх Дюбуа-Реймон знайшов докази наявності електричних потенціалів в живих тканинах. І зокрема довів, що мозок - як нервові так і м'язові тканини - здатний генерувати електричні сигнали. У 1875 році електричну активність в мозку тварин, незалежно один від одного, виявили англійський фізіолог Річард Катон (він вивчав мозок кролів та мавп) та російський фізіолог Василь Якович Данилевський, який працював з собаками.

У 1924 році німецький фізіолог і психіатр Ганс Бергер за допомогою гальванометра вперше зафіксував на папері у вигляді кривої електричні сигнали, що генеруються мозком людини. Такий запис він запропонував називати електроенцефалограмою.

Ганс Бергер

Вперше експеримент з використанням нейроінтерфейсу був поставлений американським кібернетиком, нейрофізіологом та психіатром Греєм Уолтером у 1963-му. Він одним з перших став імплантувати мікроелектроди в головний мозок. Для досвіду електроди спочатку імплантували пацієнтам в різні області кори головного мозку. В ході експерименту вони повинні були натискати на кнопку, яка перемикала слайди проєктора. А в цей час Уолтер фіксував відповідну активність мозку. Виявивши область кори, відповідальну за відтворення цього м'язового патерну, він під'єднав її безпосередньо до проєктора, а кнопку від нього від'єднав.

Пацієнти не знали, що кнопка відімкнена, та продовжували натискати на неї, і слайди все одно перемикалися. Тепер управління проєктором здійснювалося безпосередньо мозком - причому швидше, ніж людина встигала натиснути на кнопку.

Вперше імплантував електроди в мозок паралізованого пацієнта невролог та винахідник Філіпп Кеннеді у 1998 році. Через кілька місяців після операції його пацієнт навчився рухати курсор по екрану комп'ютера та набирати текст.

Сьогодні електроди, що імплантуються в мозок, застосовуються для того, щоб згладити побічні ефекти від хвороби Паркінсона, епілепсії та інших нейродегенеративних захворювань. Такими пристроями вже користуються близько 150 тисяч осіб з хворобою Паркінсона. Електроди імплантують глибоко в мозок і генерують регулярні електричні імпульси.

Треба зауважити, що існує три способи «проникнути в мозок». Інвазивний (від новолатинської invasivus, invado - «входжу всередину»), тобто мікроелектроди поміщаються безпосередньо в кору головного мозку. Напівінвазивний - електроди розташовуються на твердій або павутинній мозкових оболонках. Нагадаємо, що мозок має три оболонки. У черепі тверда мозкова оболонка безпосередньо прилягає до кісток черепа. Середня - павутинна. Третя, сама «глибока», безпосередньо прилегла до мозку, називається м'якою. І останній, найщадніший спосіб - неінвазивний: датчики для вимірювання електричних потенціалів, створюваних головним мозком, розміщуються на шкірі голови.

При цьому очевидно, що найскладніший та ризикованіший метод - інвазивний. Він застосовується тільки в тих випадках, коли іншого способу допомогти пацієнтові вже немає.

В цілому мозок набагато складніше комп'ютера - більшість вчених вважає його найскладнішим з відомих науці об'єктів. Навіть найдосконаліший комп'ютер має на порядки менше операційних одиниць, ніж людський мозок має нейронів. Вчені відзначають, що ми ще мало знаємо про те, як нейрони мозку взаємодіють між собою, а методи дослідження мозку поки недостатньо досконалі.

Чим хоче здивувати Neuralink

Так чим же в цих умовах нас хоче здивувати Ілон Маск? Як повідомляє WSJ, Neuralink займеться розробкою пристроїв, які будуть імплантуватися в людський мозок і зможуть забезпечити прямий контакт з комп'ютерами та іншою технікою.

Neuralink планує випустити імплантати для лікування захворювань головного мозку: хвороби Паркінсона, епілепсії, паралічу та інших. Але це, по словах Маска, лише перша глава історії нейроінтерфейсу. Головна ж мета - вдосконалення людей.

Однак Neuralink ще належить довести безпеку та ефективність своєї технології на прикладних медичних завданнях - лікуванні людей. Зате якщо це вдасться, далі компанія буде створювати мозкові імплантати для поліпшення когнітивних здібностей. Людина зможе безпосередньо підключатися до комп'ютера - без пристроїв введення-виведення. Ніяких клавіатур, комп'ютерних мишей та джойстиків.

При цьому мова йде зовсім не про складні та дорогі операції. Як розповів Маск, в планах - створити просту автоматичну систему для швидкої імплантації електродів в мозок. Операції будуть такі ж прості, як, наприклад, лазерна корекція зору.

Поки немає точних даних, які саме пристрої буде виробляти Neuralink. Кілька підказок спробували знайти у виступі Маска на конференції Code Conference, що проходила в Каліфорнії в червні 2016 року. Тоді він сказав, що нейроінтерфейс повинен стати «цифровим шаром над корою головного мозку». При цьому його компоненти необов'язково імплантувати хірургічним шляхом: зробити це можна за допомогою ін'єкції в шию, а потім компоненти інтерфейсу самі потраплять в мозок з потоком крові. Мова тут явно йшла про мозкові імплантати типу «стентродів» (stentrode).

Їх розробка ведеться в рамках програми Reliable Neural-Interface Technology, що фінансується Агентством передових оборонних дослідницьких проєктів Міністерства оборони США (DARPA). Звичайні стенти - основа стентродів - застосовуються для очищення кровоносних судин. Стентроди - гнучкі стенти, які відіграють роль електродів. У мозок вони доставляються разом з потоком крові.

Досягнувши місця призначення, стентрод розширюється, щоб зафіксувати своє положення, після чого починає зчитувати сигнали приблизно десяти тисяч нейронів, розташованих по сусідству, і транслює їх по тонкому проводу на зовнішній мікрокомп'ютер. При правильній обробці сигналів їх можна розшифрувати й використовувати - наприклад, для управління екзоскелетом. Таке використання істотно полегшить життя паралізованим людям.

Заради чого все це?

Допомогти людям, чий стан далекий від норми, - мета благородна. Але підсумковий споживач продукції Neuralink - всі ми. Навіщо це нам?

Як заявив Маск на конференції Vox Media, коли анонсував концепцію нейронного мережива, технологія приведе до симбіозу людей та машин, допоможе людині уникнути поневолення з боку штучного інтелекту. Створення штучного суперінтелекту, машини, яка виявиться розумнішої людини, - питання часу. І така машина потенційно становить загрозу для людства.

В цьому випадку співіснування людства з таким всесильним машинним інтелектом на одній планеті можна порівняти хіба що з взаємодією високорозвиненої цивілізації та дикими племенами. Наша історія показує, що для других це повинно закінчитися погано.

Ілон Маск неодноразово попереджав про небезпеку, яку несе машинний інтелект. Але раз зупинити його появу неможливо, він бачить розв'язання проблеми у наданні людям можливості самими стати частиною штучного інтелекту. І як заявив Маск, без прямого зв'язку з комп'ютером людина може втратити контроль над штучним інтелектом і стати марною ланкою.

Де зараз Neuralink

Компанія не посвячує публіку в деталі своєї роботи. Але все ж у світі науки результати досліджень заведено доводити до наукової та широкої громадськості. Так, минулого року на сервері препринтів bioRxiv з'явилася стаття «Швейна машина для малоінвазивного нейронного запису», серед авторів якої досвідчена публіка виявила імена відомих членів команди Neuralink - зокрема, Філіпа Сабеса.

Варто відзначити, що «препринт» - наукова стаття, яка не пройшла «рецензування», обов'язкову процедуру перед публікацією в наукових виданнях. Оскільки цей процес може бути нешвидким, автори використовують інтернет-сервіс bioRxiv, щоб зробити свої рукописи доступними ще до їх експертної перевірки, тим самим дозволяючи іншим вченим відразу ж переглядати, обговорювати та коментувати отримані результати. Ну і нам з вами теж. Однак потрібно попередити, що статті на bioRxiv можуть містити помилки або інформацію, яка ще не була прийнята або схвалена науковим співтовариством.

Отже, про яке досягненні говорять вчені? Стаття описує технологію створення мозкового інтерфейсу, який працює як система зчитування думок. Досвід проводили на щурах. Вчені ввели в мозок тварини електроди способом, що нагадує принцип роботи швейної машинки. У піддослідного гризуна фахівці видалили частину черепної коробки та вводили мікроелектроди в оголену ділянку мозку за допомогою голки.

Причому на вживлення одного електрода йшло всього кілька секунд. Це набагато швидше, ніж при застосуванні інших методів. Електроди були підключені до плати невеликого розміру, закріпленої на потилиці тварини, вона призначалася для запису сигналів мозку. Правда, не на всіх тварин пристрій вдалося закріпити надовго. Але одному піддослідному, можна сказати, пощастило.

Стаття містить результати двомісячних спостережень за мозковими реакціями щури, в мозок якої впровадили дві дюжини електродів. Трохи пізніше, на пресконференції в Сан-Франциско, фахівці компанії розповіли, як просувається робота над прототипом надлегкого нейроінтерфейсу, який зможе об'єднати мозок людини та комп'ютер.

Поки загальний висновок такий: необхідні подальші дослідження. Однак напрацювання можуть стати чудовою альтернативою сучасним нейрохірургічним технікам і відкриють шлях до нового покоління розробок у сфері робототехніки, електроніки та штучного інтелекту. І вже деякі експерти висловлюють думку, що технології Neuralink виходить за рамки сучасного рівня техніки, а деякі побоюються, що плани Маска імплантувати штучний інтелект в мозок перетворить людей в роботів.

В інтерв'ю Тіму Урбану у 2017 році Маск обіцяв створити нейрони мереживо «через вісім-десять років», тобто максимум до 2027-го. Так що час ще є. І судячи з усього, на шляху до цієї мети компанія відомого підприємця та винахідника ще не раз нагадає нам про себе.

За матеріалами: Naked Science

На цьому поки все. Та не забувайте поділитися прочитаним зі своїми друзями!