Нью-йоркский стартап Synchron вживил в головной мозг американца, страдающего от бокового амиотрофического склероза, нейроимплант. Теперь есть надежда, что человек, который потерял способность двигаться и говорить, сможет хотя бы пользоваться электронными устройствами.
Пресса полна восторгов: «В США человеку впервые установили нейрокомпьютерный интерфейс». При этом подчеркивается, что стартап опередил своего главного конкурента — компанию Neuralink Илона Маска.
Aif.ru разбирался, что сенсационного в этой новости и занимаются ли чем-то подобным в России.
Не через череп, а через вену
Компания Synchron ранее уже вживляла нейрочипы людям, только делала это в Австралии, где действует менее строгая политика в отношении таких процедур. Устройства были установлены четырем парализованным пациентам, после чего они смогли силой мысли отправлять сообщения в мессенджере WhatsApp и совершать онлайн-покупки. Один из них, 62-летний Филипп О'Киф, даже начал вести блог с помощью имплантированного в его мозг устройства — набора электродов на стенте, установленного через яремную вену.
Побочных эффектов у пациентов замечено не было, но компании потребовалось несколько лет, чтобы получить разрешение на такую же процедуру в США. Наконец, оно было получено, и врачи из медицинского центра Mount Sinai West в Нью-Йорке провели операцию пациенту, страдающему боковым амиотрофическим склерозом (болезнью Стивена Хокинга). Они сделали надрез на его шее и ввели в яремную вену миниатюрное устройство длиной в 1,5 дюйма. Процедура заняла всего несколько минут. После этого имплант с нейроинтерфейсом был активирован и подключен к компьютеру.
Теперь человек, не способный двигаться и говорить, сможет управлять веб-браузером и переписываться по электронной почте. Как сообщает информагентство Bloomberg, он уже вернулся домой после двух суток пребывания в стационаре.
«Американская пресса пишет, что в США человеку впервые установили нейроимплант с нейрокомпьютерным интерфейсом (BCI — Brain-Computer Interface), но на самом деле в их стране первые устройства для BCI были введены в моторную кору мозга пациента еще в 1999 году, — говорит психофизиолог, завлабораторией нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов биологического факультета МГУ, доктор биологических наук Александр Каплан. — С тех пор это делалось много раз в США и других странах, но во всех случаях требовалось серьезное хирургическое вмешательство с открыванием черепа и сопряженными с этим рисками.
Операция, разработанная несколько лет назад австралийскими учеными, стала революционным шагом в этих технологиях: имплант подводится к моторной коре головного мозга не снаружи, через череп, а через вену, начало которой расположено у основания шеи и которая далее идет в мозг. Примерно так же делается стентирование сосудов сердца, поэтому устройство назвали похоже — Stentrode. И оно уже было введено четырем пациентам в Австралии.
Благодаря BCI данные от импланта (а по сути, от моторной коры мозга) расшифровываются и передаются, например, манипулятору или другим сервисным устройствам. В итоге пациент с тяжелыми нарушениями двигательной системы получает возможность управлять внешними исполнительными устройствами одними мысленными усилиями. И это без проведения нейрохирургической операции! Такая технология облегчит жизнь миллионам людей с частичной или полной парализацией тела, а введение имплантов в мозг будет осуществляться практически в амбулаторных условиях».
В поисках суперспособностей
Революционность технологии Synchron именно в ее простоте и скорости исполнения процедуры. Для здравоохранения это может быть прорывом. Для сравнения, компания Илона Маска Neuralink, которую часто упоминают в связи с темой нейрокомпьютерных интерфейсов, разрабатывает более сложную технологию. Ее имплант меньше по размерам, но более мощный. При этом доставлять его в мозг планируется через вскрытие черепа пациента, а процедуру должен проводить робот.
В декабре прошлого года Илон Маск пообещал, что в 2022-м начнет испытания своего нейроинтерфейса на людях, но пока таких сообщений не поступало. А планы его амбициозны. Эпатажный бизнесмен любит рассуждать на тему искусственного интеллекта и тех угроз, которые он несет человечеству. Чтобы не проиграть конкуренцию рукотворному разуму, Маск предлагает разработать нейрокомпьютерный интерфейс, который даст людям суперспособности и, возможно, преимущества перед ИИ.
«Мы не можем быть умнее суперкомпьютера, а если не можешь что-то победить — присоединись к нему, — рассуждал он в одном из интервью. — Скоро подавляющая часть нашей разумности станет цифровой. Это такая же разница, как между корой головного мозга и периферийной нервной системой, которая не обладает ни сознанием, ни пониманием того, что вытворяет наш мозг. Она просто устает, голодает, сердится и приказывает мозгу что-то с этим сделать. Нейроинтерфейс поможет человеку взять под контроль собственный разум и извлечь из него максимальную пользу».
То есть речь идет не только о том, чтобы дать возможность обездвиженным пациентам управлять смартфоном и компьютером силой мысли. По задумке миллиардера нейроустройства будущего должны сохранять и усиливать функции мозга у здоровых людей (проще говоря, делать их умнее или сообразительнее), следить за уровнем гормонов и использовать их на благо организма. Еще они позволят, например, слушать музыку не ушами, а головным мозгом напрямую. В далекой перспективе, считает Маск, люди смогут общаться друг с другом телепатически — это и есть суперспособности.
Но, разумеется, обладать ими будут только те, кто установит в своей черепной коробке чип от Neuralink. Не будем забывать, что Илон Маск прежде всего бизнесмен.
Видеть без помощи глаз
Но вернемся к тем, ради кого изначально и задумывалась технология BCI — людям, лишенным возможности двигаться и говорить. На самом деле, чтобы помочь таким тяжелым пациентам, вовсе не обязательно помещать в их головной мозг импланты. Есть технологии и попроще, причем их разрабатывают в нашей стране.
«Чтобы дать возможность парализованному человеку общаться с внешним миром, нет никакой необходимости вводить ему в мозг электроды. Достаточно регистрировать ЭЭГ, разместив на его голове датчики или даже просто движения глаз — и человек будет активно коммуницировать — например, перемещая курсор на экране компьютера. Подобные программы уже успешно действуют, в том числе в России — это проект “Нейрочат”», — рассказывает научный руководитель Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН по направлению нейрофизиологии, доктор биологических наук Павел Балабан. — А вводить имплант через сосуды, если на то пошло, абсолютно неэффективно, так как в этом случае нет прямого контакта с нервной тканью.
Эффективны только инвазивные импланты, которые вводятся в нужные области мозга через отверстие в черепе и которые можно подзаряжать через кожу. Такие разработки только начинаются, и в России они тоже есть — например, проект “Элвис” (ELVIS). Эта технология может не только обеспечить возможность управлять внешними устройствами через активность мозга, но и сообщать человеку информацию о внешнем мире, когда у него нарушено зрение. Физиологическая основа для таких проектов уже изучена. Дело за разработкой медицинских технологий, а это требует очень больших финансовых вложений».
Полгода назад в НИИ медицинской приматологии в Сочи была проведена хирургическая операция по установке российского нейроимпланта «Элвис» обезьяне. Тестирование на животных является последним этапом доклинических испытаний технологии, которая позволит вернуть зрение незрячим и слепоглухим людям. В ближайшие два года ученые установят микрочипы десяткам приматов и проведут серию поведенческих экспериментов, чтобы узнать, насколько хорошо животные видят с помощью электронного зрения. Суть технологии в том, что микрокомпьютер анализирует изображение с камер, закрепленных на обруче на голове, выделяет контуры важных объектов и посылает обработанные кадры прямо в мозг, на имплант. Так можно напрямую, без помощи глаз, передавать сигнал в ту зону коры, которая отвечает за зрение. Это позволит пациентам, имеющим поражение сетчатки, патологию зрительного нерва или другие тяжелые нарушения зрения, различать силуэты предметов и людей, понимать, где что находится.
В 2024 году российские исследователи перейдут к установке импланта первым незрячим добровольцам (уже получено огромное количество заявок на участие), а с 2027 года, как они рассчитывают, операция по установке нейрочипа станет широко доступна и войдет в медицинскую практику.
И кто скажет, что зрение для слепого человека — это не суперспособность?