Учёные компании Meta✴ разработали систему, способную интерпретировать мозговые сигналы и определять, какие клавиши нажимает человек, не прибегая к прямому наблюдению. В ходе эксперимента, проведённого с участием 35 добровольцев, алгоритм на основе глубокой нейронной сети оказался способен достигать 80 % точности при распознавании букв. Однако эта технология остаётся исключительно лабораторной. Несмотря на все ограничения, Meta✴ рассматривает этот проект как стратегическое направление, способное пролить свет на механизмы человеческого мышления и способствовать развитию ИИ.

Источник изображений: ai.meta.com

В далёком 2017 году Марк Цукерберг (Mark Zuckerberg) объявил, что Facebook✴ работает над технологией, которая позволит «набирать текст прямо из мозга». Тогда компания планировала создать компактное устройство — например, шапку или повязку, способную считывать мозговые сигналы и преобразовывать их в текст без необходимости вживления имплантов. Однако реализация этой идеи столкнулась с серьёзными техническими ограничениями, и спустя четыре года Facebook✴ отказался от разработки потребительской версии устройства.

Несмотря на сворачивание коммерческого проекта, Meta✴ продолжила финансировать фундаментальные исследования в области нейронаук. В новой работе, результаты которой изложены в двух препринтах и в блоге компании, учёные использовали метод магнитоэнцефалографии (MEG) — технологию, фиксирующую слабые магнитные поля, создаваемые нейронной активностью. Полученные сигналы подвергались обработке глубокой нейронной сетью, что позволило анализировать мозговую активность человека и сопоставлять её с конкретными нажатиями клавиш.

Жан-Реми Кинг (Jean-Rémi King), руководитель исследовательской группы Meta✴ «Brain & AI», подчёркивает, что главной целью проекта является не создание конечного продукта, а изучение фундаментальных принципов интеллекта. По его словам, понимание архитектуры и механизмов работы человеческого мозга может открыть новые пути в разработке ИИ-систем. В ходе эксперимента система продемонстрировала способность с точностью до 80 % распознавать буквы, которые набирает опытный пользователь, анализируя только мозговые сигналы. Такой уровень точности позволил исследователям воссоздавать целые предложения на основе зарегистрированных нейросигналов. «Попытка понять точную архитектуру или принципы работы человеческого мозга может стать ключом к развитию машинного интеллекта. Именно этот путь мы и исследуем», — утверждает Кинг.

Эксперимент с 35 участниками использовал EEG/MEG и модель Brain2Qwerty для декодирования текста из мозговых сигналов человека

Однако даже несмотря на впечатляющие результаты, технология остаётся далёкой от практического применения. В эксперименте использовался громоздкий магнитоэнцефалографический сканер стоимостью более $2 млн. Его работа требует помещения с мощной магнитной защитой, поскольку естественное магнитное поле Земли превосходит мозговые сигналы в триллион раз, создавая сильные помехи. К тому же система чрезвычайно чувствительна к движениям: малейшее смещение головы испытуемого приводит к потере сигнала. Кинг подчёркивает, что такие ограничения делают проект непригодным для коммерциализации.

Исследование проводилось на базе Баскского центра познания, мозга и языка (BCBL) в Испании. В нём приняли участие 35 добровольцев, каждый из которых провёл около 20 часов в сканере, набирая текст на испанском языке. Среди вводимых фраз были предложения, например: «el procesador ejecuta la instrucción» («процессор выполняет инструкцию»). Разработанная Meta✴ система, получившая название Brain2Qwerty, анализировала мозговые сигналы участников и сопоставляла их с соответствующими нажатиями клавиш.

На первом этапе обучения алгоритму требовалось проанализировать тысячи введённых символов, прежде чем он мог начать предсказывать буквы, основываясь на зарегистрированных мозговых сигналах. Средний уровень ошибок составил 32 % — почти одна неверно определённая буква на каждые три. Несмотря на это, Meta✴ называет достигнутую точность самой высокой среди всех известных неинвазивных методов набора текста, использующих полный алфавит.

В то время как Meta✴ делает ставку на неинвазивные методы, в области нейроинтерфейсов активно развиваются инвазивные технологии, основанные на вживлении электродов. В 2023 году пациентка с боковым амиотрофическим склерозом (БАС), утратившая способность говорить, вновь обрела возможность общаться благодаря нейроинтерфейсу, передающему её мысли в синтезатор речи. Компания Neuralink, основанная Илоном Маском (Elon Musk), разрабатывает имплантируемые устройства, позволяющие парализованным пациентам управлять курсором компьютера. Хотя такие технологии обеспечивают значительно более точное считывание сигналов, они требуют хирургического вмешательства и связаны с рисками.

Meta✴ не занимается разработкой медицинских устройств и делает ставку на фундаментальную науку. В отличие от электродных интерфейсов, магнитоэнцефалографический сканер не может фиксировать активность отдельных нейронов, но даёт исследователям возможность анализировать работу мозга в целом. Этот метод позволяет отслеживать сложные процессы, охватывающие сразу несколько областей мозга, что особенно важно для изучения когнитивных функций и языкового мышления.

Во втором исследовании, проведённом на тех же данных, учёные Meta✴ изучили, каким образом мозг структурирует языковую информацию. Они подтвердили гипотезу о том, что процесс идёт иерархически: сначала формируется общая мысль, затем активируются области, отвечающие за отдельные слова, затем за слоги, и только в последнюю очередь мозг генерирует сигналы, соответствующие конкретным буквам. Хотя эта концепция не является новой, Meta✴ предоставила дополнительные данные о взаимодействии этих уровней и их динамике.

Хотя разработанная система далека от практического применения, её результаты могут оказать влияние на развитие нейроинтерфейсов и ИИ. Современные языковые модели уже используют алгоритмы, имитирующие обработку информации в человеческом мозге, но более глубокое понимание когнитивных процессов, связанных с формированием языка, может стать ключом к созданию по-настоящему интеллектуальных систем.

Примерно год назад стартап Илона Маска (Elon Musk) Neuralink установил свой мозговой имплант первому пациенту — Ноланду Арбоу (Noland Arbaugh). Вскоре страдающий от паралича доброволец научился резво управлять курсором мыши на экране компьютера. Летом прошлого года компанию ему составил второй пациент, а на этой неделе Илон Маск сообщил об успешном вживлении мозгового импланта третьему добровольцу.

Источник изображения: Neuralink

Имя участника эксперимента не раскрывается, но Маск подчёркивает, что все три установленных компанией Neuralink мозговых импланта работают исправно. Напомним, что в прошлом году первый пациент столкнулся с частичной потерей работоспособности тончайших проводников, соединяющих имплант в черепной коробке с корой головного мозга. Функциональность нейроинтерфейса удалось восстановить за счёт компенсационных мероприятий программного характера, но пример показал, что соответствующие риски существуют при использовании принятой компанией технологии вживления контактов в человеческий мозг.

Илон Маск добавил, что в течение этого года рассчитывает вживить мозговые импланты ещё двадцати или тридцати пациентам, как минимум. Согласованные ещё в прошлом году с американскими регуляторами программы клинических испытаний позволяют Neuralink установить пять имплантов пациентам, которые должны с их помощью получить контроль над компьютером или смартфоном, а также испытать на троих пациентах возможность управления роботизированным манипулятором с помощью аналогичного импланта. Кроме того, компании удалось согласовать подобную операцию в Канаде.

Исследователи из Калифорнийского технологического института (Калтех) смогли оценить скорость человеческой мысли — она составила всего лишь 10 бит в секунду — даже процессоры 50-летней давности работали быстрее. Сенсорные системы человека собирают данные об окружающей среде со скоростью миллиард бит в секунду, что в 100 миллионов раз быстрее скорости мыслительных процессов. Исследователи опирались на методы теории информации и данные о человеческом поведении: чтении, письме, видеоиграх и сборке кубика Рубика.

Источник изображения: unsplash.com

«Это чрезвычайно низкое число, — говорит руководитель исследования профессор Маркус Мейстер (Markus Meister). — Каждый момент мы извлекаем всего 10 бит из триллиона, которые воспринимают наши чувства, и используем эти 10 для восприятия окружающего мира и принятия решений. Это порождает парадокс: что делает мозг, чтобы отфильтровать всю эту информацию?»

В мозге человека более 85 миллиардов нейронов, треть из которых расположена в коре головного мозга и занимается высокоуровневым мышлением. Отдельные нейроны являются мощными процессорами информации и могут легко передавать более 10 бит информации в секунду, но почему-то этого не делают. Мейстер полагает, что нейробиологи должны рассмотреть эти парадоксы в будущих исследованиях.

Ещё один вопрос, которую поднимает новое исследование — почему мозг обрабатывает одну мысль за раз, а не несколько параллельно, как это делают наши сенсорные системы? Например, шахматист, обдумывающий следующий ход, может исследовать только одну возможную последовательность за раз, а не несколько сразу. Исследователи предположили, что это, возможно, связано с тем, как развивался наш мозг.

Самые первые существа с примитивной нервной системой использовали мозг в первую очередь для навигации, чтобы находить еду и скрываться от хищников. Если человеческий мозг эволюционировал из этих простых систем, логично, что он может следовать только одному «пути» мысли за раз. «Человеческое мышление можно рассматривать как форму навигации в пространстве абстрактных концепций», — утверждают исследователи. Они полагают, что это ограничение — одна мысль за один «такт» — закодировано в архитектуре мозга.

«Наши предки выбрали экологическую нишу, где мир достаточно медленный, чтобы сделать выживание возможным, — полагают учёные. — На самом деле, 10 бит в секунду нужны только в худших ситуациях, и большую часть времени наша окружающая среда меняется в гораздо более неторопливом темпе».

Новая оценка скорости человеческого мышления может опровергнуть некоторые футуристические сценарии. Похоже, что мечты о прямом высокоскоростном интерфейсе между человеческим мозгом и компьютером останутся мечтами, так как человеческий мозг будет неторопливо общаться через нейронный интерфейс со скоростью 10 бит в секунду.

Американская компания Neuralink Илона Маска (Elon Musk), занимающаяся разработкой интерфейсов мозг-компьютер, объявила о начале испытаний технологии, которая позволит парализованным людям силой мысли управлять роботизированной рукой.

Источник изображения: Neuralink

Как пишет портал Bloomberg, появление устройства, готового к испытаниям на людях, ожидается не ранее чем через несколько лет. Цель состоит в том, чтобы позволить парализованным пациентам через специальный мозговой имплантат управлять роботизированной рукой.

«Мы рады сообщить, что получили разрешение для начала исследований возможности расширения интерфейса мозг-компьютер и использования нашего имплантата N1 в качестве вспомогательного средства управления роботизированной рукой. Это важный первый шаг не только к восстановлению цифровой свободы, но и к физической свободе», — заявила компания на своей странице в соцсети X, добавив, что данное направление исследований проходит под кодовым названием Convoy.

Актуальная модель импланта Neuralink позволяет пациентам управлять компьютерным курсором, планшетом или аналогичными цифровыми инструментами и даже играть в видеоигры. К настоящему моменту только два пациента получили подобные имплантаты, однако компания под руководством Маска ставит целью вживить подобные устройства в мозг миллионов людей через 10 лет.

Сейчас Neuralink также занимается разработкой импланта Blindsight, который подарит зрение даже слепым от рождения.

В США основанная Илоном Маском (Elon Musk) компания Neuralink уже успешно провела эксперимент по вживлению импланта в головной мозг двоих пациентов, а на этой неделе она объявила о получении соответствующего разрешения в органах здравоохранения Канады. Глава компании заявил, что поиск кандидатов на испытания мозгового импланта начался.

Источник изображения: Neuralink

Как сообщает Bloomberg, право провести первые клинические испытания мозгового импланта Neuralink в Канаде выпало комплексу University Health Network в Торонто. При этом стороны не уточняют, когда именно такой эксперимент будет проведён в Канаде. Отбор добровольцев для испытаний будет вестись среди пациентов, утративших подвижность четырёх конечностей в результате бокового амиотрофического склероза (ALS), также известного как болезнь Шарко, а в англоязычных странах обозначаемого как болезнь Лу Герига. На участие в клинических испытаниях также могут претендовать пациенты, утратившие подвижность четырёх конечностей в результате травмы спинного мозга.

Примечательно, что Neuralink уже несколько месяцев ведёт подбор добровольцев для вживления своего чипа в мозг на территории Великобритании, но соответствующие условия для проведения клинических испытаний пока не созданы. Импланты Neuralink в их нынешнем виде позволяют парализованным пациентам управлять курсором компьютера, а в перспективе и бионическими протезами, собственными конечностями или экзоскелетом. Маск также рассчитывает создать устройства, позволяющие вернуть людям зрение, а также увеличить «объём памяти», доступный здоровым людям. Первые опыты на добровольцах в США компания Neuralink успешно провела в этом году. Первый носитель мозгового импланта этой марки, Ноланд Арбоу (Noland Arbaugh), непрестанно рассказывает окружающим о том, как изменилось его качество жизни после появления возможности управлять курсором мыши при помощи установленного в черепной коробке импланта.

Разработчики из биотех-лаборатории Neiry совместно с учёными из МГУ сумели подключить мозг крысы к искусственному интеллекту. Об этом пишет издание Forbes со ссылкой на пресс-службу Neiry, где также отметили, что добиться такого результата удалось «впервые в мире».

Источник изображения: neiry.ru

Учёные имплантировали в мозг крысы инвазивный нейроинтерфейс, электроды которого позволяют определённым образом стимулировать отдельные зоны мозга. Сам же интерфейс работает в паре с алгоритмом на основе нейросети. Благодаря этому учёные могут задавать крысе Пифии разные вопросы, а ИИ-алгоритм подсказывает ей правильные ответы посредством электрической стимуляции мозга.

При «подсказке от ИИ» крыса испытывает определённые ощущения в случаях, когда требуется дать положительный или отрицательный ответ. «Когда у неё сосёт под ложечкой, то это ответ "нет", а когда сердцем чувствует, то это ответ "да"», — рассказал Василий Попков, руководитель разработки инвазивных нейросетевых интерфейсов Института искусственного интеллекта МГУ.

В видео, которое появилось на сайте лаборатории Neiry, можно увидеть, как Пифия отвечает на разные вопросы. Например, когда у неё спрашивают, «Ты крыса?» она нажимает лапой клавишу «Да», а при ответе на вопрос «Дважды два — пять?» — клавишу «Нет». За каждый правильный ответ крыса получает вознаграждение. По данным исследователей, Пифия способна давать верные ответы на любые вопросы по физике, истории, математике. Она уже успела дать множество верных ответов на вопросы про квазары, язык программирования Python, миелиновые оболочки и др.

«Точно так же в обозримой перспективе сможет сделать любой человек с имплантированным нейроинтерфейсом», — добавили в пресс-службе Neiry. Профессор МГУ Михаил Лебедев, возглавляющий данный проект, считает происходящее революцией, которая позволит «мирно сосуществовать» человеку и искусственному интеллекту. Учёные уверен, что такой подход позволит задействовать ИИ-алгоритмы для запоминания и обработки огромных массивов информации, а также дальнейшей её передачи естественному мозгу, который, в свою очередь, будет заниматься задачами, связанными с творчеством, интуицией и с сознанием.

В России протестировали технологию мысленного управления беспилотным грузовиком «Газель Next», сообщило «РИА Новости» со ссылкой на IT-компанию Neiry. Это разработчик нейроинтерфейса, позволяющего считывать волновую активность мозга, а также информацию с акселерометра, который отслеживает движения головы.

Источник изображения: DeltaWorks/Pixabay

«Российские инженеры из УлГТУ совместно с российской биотех-лабораторией Neiry провели эксперимент по управлению беспилотным грузовиком “Газель Next” с помощью нейроинтерфейса. Они представили уникальное решение, позволяющее управлять автомобилем без рук — с помощью волновой активности головного мозга и датчиков акселерометра», — рассказали корреспонденту «РИА Новости» в компании.

Для управления автомобилем была создана цепочка: нейроинтерфейс, который снимает показатели электроэнцефалограммы головного мозга человека, а также отслеживает движение головы и пульс, подключили к компьютеру, а компьютер — к системам автомобиля. Как сообщается, это позволило создать сложную логику алгоритма управления автомобилем, которая обеспечивает поворот колёс, управление скоростью и позволяет выполнить экстренную остановку.

Что немаловажно, нейроинтерфейс позволяет определить, в каком состоянии находится мозг: его когнитивную нагрузку, усталость, стресс и концентрацию внимания. «Если водитель сконцентрирован на дороге и при этом не отвлекается, скорость автомобиля увеличивается. Как только система детектирует нарастание усталости или отвлечение — скорость снижается. В экстренной ситуации или если водитель надолго отвлёкся от приборной панели и лобового стекла, — например, когда уснул и кивает, — срабатывает система аварийной остановки», — рассказали в Neiry, добавив, что речь идёт об эксперименте и массовое производство сейчас не планируется.

По словам декана факультета информационных систем и технологий УлГТУ Кирилла Святова, нейроинтерфейсы — достаточно молодая сфера. Технология может найти применение для предотвращения несчастных случаев на дорогах и в целом для повышения безопасности. Также её смогут использовать люди с ограниченными возможностями при условии внедрения технологического решения на особых территориях.

Специализирующаяся на технологиях нейроинтерфейса компания Synchron разработала систему, которая позволяет управлять платформой умного дома при помощи мысленных команд. Пользователь может включать свет в своём доме, видеть через камеру стоящего у двери гостя и выбирать программу просмотра по телевизору — без помощи рук или голосовых команд.

Источник изображений: Synchron

Созданный компанией Synchron интерфейс переводит мозговую активность пользователя в команды, передаваемые службе Amazon Alexa. Виртуальный помощник работает на планшете пользователя, подключённом к устройствам умного дома. Испытать систему согласился пациент с боковым амиотрофическим склерозом — при этой болезни он не может использовать руки, поэтому отдаёт мысленные команды для навигации по опциям системы умного дома и задействует их.

Команды считываются при помощи компонента Stentrode, который встраивается в кровеносный сосуд на поверхности мозга — он содержит электроды, которые обнаруживают двигательные команды. У технологии Synchron есть важное преимущество перед решениями Neuralink — разработанные первой компанией компоненты имплантируются через яремную вену без необходимости вскрывать череп, и они могут оставаться на месте неограниченное время. При этом большинство альтернативных решений требуется через какое-то время удалять.

Компоненты Synchron уже вживлены десяти добровольцам, тогда как Neuralink сообщила об установке своего чипа лишь второму пациенту. При этом имплантаты Neuralink являются более мощными — они оснащаются 1024 электродами для захвата большего количества сигналов мозга для совершения более сложных операций. Компоненты Synchron имеют массивы в 16 электродов, и предназначаются они для более конкретных задач с индивидуально разработанными интерфейсами.

Ранее Synchron, которую поддержали Билл Гейтс (Bill Gates) и Джефф Безос (Jeff Bezos), доложила, что интегрировала свой компонент с гарнитурой смешанной реальности Apple Vision Pro — управление устройством осуществляется при помощи движений глаз и мысленных команд. К сожалению, до вывода технологии на рынок потребуется проделать ещё значительный объём работы: американские нормы требуют многолетних испытаний перед коммерческим запуском.

Команда учёных из Калифорнийского университета сообщила о прорыве в области нейрокомпьютерных интерфейсов (BCI). Им удалось создать устройство, способное переводить сигналы мозга в текст с беспрецедентной точностью — уровень ошибок составил менее 3 %.

Источник изображения: UC Davis Health / YouTube

В исследовании, которое опубликовано в научном журнале New England Journal of Medicine, принял участие 45-летний американец Кейси Харрелл (Casey Harrell), страдающий боковым амиотрофическим склерозом (БАС), также известным как болезнь Лу Герига (Lou Gehrig, ALS). Болезнь, начавшаяся пять лет назад, лишила Харрелла возможности полноценно общаться. Если средняя скорость речи у здоровых людей составляет около 160 слов в минуту, то Харрелл мог произносить в среднем 6 слов в минуту. Его речь была очень медленной из-за поражения, свойственной этой болезни, функции мотонейронов.

Источник изображения: UC Davis Health / YouTube

Однако, благодаря новой технологии, Харрелл смог восстановить способность к общению. В ходе процедуры ему были имплантированы микроэлектродные матрицы размером 3,2 мм, представляющие из себя систему обработки сигналов, основанную на технологии NeuroPort компании BlackRock Neurotech. Система передаёт сигналы мозга на несколько компьютеров со специальным программным обеспечением Backend for Realtime Asynchronous Neural Decoding (BRAND), которое декодирует нейросигналы в реальном режиме времени, а затем отображает их в виде фраз и предложений на экране монитора.

Источник изображения: UC Davis Health

Уже во время первого сеанса, когда Харрелл пытался произнести предложения из словаря в 50 слов, точность декодирования составила 99,6 %. Во втором сеансе с тем же словарём все предложения были декодированы безошибочно. В дальнейшем словарь был расширен до более чем 125 000 слов, охватывая большую часть разговорного английского языка. После нескольких часов обучения точность декодирования достигла 90,2 %, а в течение следующих месяцев превысила 97,5 %.

Источник изображения: UC Davis Health

Исследование было представлено группой учёных под руководством нейробиолога из Калифорнийского университета в Дэвисе Сергея Стависского (Sergey Stavisky) и нейрохирурга Дэвида Брандмана (David Brandman). Хотя Харрелл стал первым, кто протестировал новый нейропротез и технологию интерфейса, полученные результаты вселяют большие надежды на восстановление коммуникативных способностей у людей с ограниченными возможностями.

«Когда мы впервые протестировали систему, он (Харрелл) заплакал от радости, когда слова, которые он пытался сказать, появились на экране очень быстро. Да мы и все были очень тронуты», — отметил Ставинский.

Стартап Inbrain Neuroelectronics из Барселоны добился разрешения на первые в мире эксперименты с перспективным нейроимплантатом из графена. В отличие от традиционных металлических электродов для считывания активности клеток мозга, графен не подвержен электрохимическим изменениям, что позволит использовать более мощную стимуляцию тканей с выраженным терапевтическим эффектом. Графеновые имплантаты будут не просто считывать сигналы, они будут лечить.

Источник изображения: Inbrain Neuroelectronics

Погружение электродов имплантатов в мозг или их тесный контакт с живыми тканями мозга равнозначно погружению металла в электролит. При прохождении даже слабого электрического сигнала на границе электролит/металл происходят так называемые фарадеевские (электрохимические окислительно-восстановительные) процессы, которые постепенно снижают эффективность электродов. Ситуация усугубляется, если требуется стимулировать ткани мозга более сильными импульсами, что, например, необходимо делать для проведения терапии (лечения).

Инженеры Inbrain Neuroelectronics предложили обойти это ограничение с помощью электродов из графена. Графен — это обычный углерод с высокой проводимостью, обусловленной его строением. В электролите он ни окисляется, ни восстанавливается. Имплантируемый в мозг графеновый датчик в виде массива точек мкм размера сможет считывать импульсы с нервной ткани пациента и, в случае необходимости, возвращать ей стимулирующие импульсы повышенной мощности без опасения вызвать ухудшение в работе электродов, а в мозг лишний раз лучше не влезать, с чем все согласятся.

Впервые в мире датчик Inbrain будет испытан этим летом в Университете Манчестера во время операции по удалению пациенту опухоли головного мозга. Датчик Inbrain будет использоваться в данном случае как регистратор здоровой ткани для определения границ опухоли, чтобы не удалить пациенту незатронутые болезнью области мозга. На следующем этапе датчик будет испытан на больном болезнью Паркинсона. Интерфейс в таком случае помещается в области нигростриарного пути, что поможет с высоким разрешением регистрировать мозговую активность пациента в процессе его активности.

На втором этапе датчик тоже не будет напрямую использоваться для восстановления здоровья пациента. Его задачей станет выявление симптомов, указывающих на улучшение или ухудшение течения болезни. Это должно помочь снизить приём часто небезопасных лекарств до 50 %.

На третьем этапе испытаний графенового нейродатчика его будут использовать непосредственно для терапии болезни Паркинсона. Предложенное решение будет способно выдержать без запуска фарадеевских реакций в 200 раз более сильный импульс, чем металлические электроды. Графеновые имплантаты компания уже проверила на биосовместимость с тканями мозга на «крупных животных» и уверена, что у людей не возникнет проблем совместимости с графеном.

С производством графеновых датчиков всё достаточно просто, заявляют в компании. Они могут выпускаться на любом даже не самом современном полупроводниковом заводе. Их толщина составляет 10 мкм, а точки-контакты будут размерами от 25 до 300 мкм.

Американская компания Synchron, разрабатывающая технологии нейрокомпьютерных интерфейсов (BCI) для восстановления двигательных функций у парализованных людей, объявила об интеграции системы генеративного искусственного интеллекта от OpenAI в свою платформу. Это позволит пациентам с тяжёлой формой паралича взаимодействовать с другими людьми силой мысли.

Пациент с имплантом Synchron использует ИИ-чат-бот для общения. Зелёные плитки — предложенные ИИ фразы. Источник изображений: Synchron

Чат-бот в нейроинтерфейсе, работающий на базе ИИ от создателя ChatGPT, упростит процесс общения для пользователей. Система может генерировать автоматические подсказки в текстовом и аудиоформате в режиме реального времени, учитывая контекст и эмоциональное состояние пользователя (система принимает текстовые, аудио и графические данные), и предлагать оптимальные варианты фраз. То есть ИИ будет помогать в наборе текста силой мысли, предсказывая, что бы хотел сказать человек в той или иной ситуации, и предлагать несколько вариантов слов или фраз на выбор — своего рода продвинутый Т9.

Компания уже испытала технологию на пациенте, которому ранее вживили её BCI. Пациент по имени Марк с боковым амиотрофическим склерозом (БАС), которому вживили имплант Synchron в прошлом году, последние два месяца периодически тестировал новую функцию на базе ИИ-чат-бота. По его словам, она помогает ему экономить драгоценное время и энергию во время общения с близкими. Использование BCI требует сосредоточенности и практики, поэтому, по словам Марка, искусственный интеллект помогает снять с себя часть нагрузки при ответе на сообщения.

Том Оксли (Tom Oxley), генеральный директор и основатель Synchron, подчеркнул важность этой интеграции: «Наши пациенты утратили способность воспроизводить какие-либо действия из-за неврологических заболеваний. Генеративный ИИ может предложить варианты, контекстуально соответствующие окружающей среде, а BCI позволит сделать человеку выбор на основании той или иной подсказки. Система по сути сохраняет фундаментальное право человека на свободу самовыражения и автономию».

Вот что сказал Марк по поводу новой технологии: «Как человек, который, скорее всего, потеряет способность общаться по мере прогрессирования неизлечимой на сегодня болезни, эта технология даёт мне надежду, что в будущем у меня всё ещё будет способ легко общаться с близкими».

Устройство Synchron имплантируется в кровеносные сосуды на поверхности моторной коры головного мозга через яремную вену с помощью малоинвазивной эндоваскулярной процедуры. После имплантации устройство способно выявлять и беспроводным способом передавать из мозга двигательные намерения, что позволяет парализованным людям управлять персональными устройствами без помощи рук, как бы наводя указатель мышки и кликая по опциям. Аналогичным образом человек сможет выбирать слова и фразы, предложенные ИИ. Важно отметить, что платформа Synchron не будет передавать сигналы мозга человека на сервер OpenAI — используется платформа самой компании в облаке AWS.

Обновлённая платформа BCI от Synchron, теперь с генеративным ИИ, позволит пациентам печатать текст с более естественной скоростью и тем самым значительно повысить качество общения. Это первый в своём классе коммерческий продукт, который позволит миллионам людей с нарушениями функций верхних конечностей оставаться с миром на связи.

Компания Neuralink Илона Маска (Elon Musk) отменила операцию по вживлению импланта в мозг второму пациенту, которая должна была состояться в прошлый понедельник, из-за состояния его здоровья, сообщил ресурс Bloomberg со ссылкой на Майкла Лоутона (Michael Lawton), гендиректора Неврологического института Барроу.

Источник изображения: Neuralink

Как рассказал Лоутон в телефонном интервью ресурсу, у пациента были проблемы со здоровьем, из-за которых проведение подобной операции на данный момент было невозможным. Следующему кандидату на участие в программе клинических испытаний Neuralink, скорее всего, проведут операцию в следующем месяце в клинике Барроу.

«Выбор подходящего пациента для такого исследования, как это, важен, — сказал Лоутон. — Все, кто участвует в нем, как клинически, так и хирургически, намерены провести его должным образом».

Пациент, операцию которого отменили, страдает боковым амиотрофическим склерозом, также известным как болезнь Лу Герига. Это неизлечимое заболевание, которое вызывает деградацию нервных клеток спинного и головного мозга и, в конечном итоге, приводит к полному параличу мышц.

Утверждённой программой клинических испытаний Neuralink предусмотрено проведение операций на трёх пациентах с завершением предварительного этапа в 2026 году. Первый пациент, Ноланд Арбоу (Noland Arbaugh), заявил, что вживление импланта изменило его жизнь.

Компания Precision Neuroscience, созданная выходцами из компании Neuralink Илона Маска (Elon Musk), сообщила об установлении рекорда по числу одновременно работающих на живом мозге электродов. На мозг находящегося под наркозом пациента установили четыре датчика с общим числом электродов 4096 штук. Площадь покрытия составила 8 см². Так подробно активность мозга ещё не изучалась, уверяют разработчики.

Источник изображения: Precision Neuroscience

Компанию Precision Neuroscience в 2021 году создал один из соучредителей Neuralink — нейрохирург Бенджамин Рапопорт (Benjamin Rapoport). По его признанию, создаваемые в компании Neuralink нейроимплантаты — это не лучшее и, в какой-то мере, опасное для пациента решение. Опыты на животных и установка имплантата первому пациенту показали, что тончайшие датчики-иглы отторгаются мозговой тканью и быстро прекращают работать. Так, спустя несколько недель после установки в мозг пациента 85 % датчиков перестали собирать информацию — были отторгнуты или сместились.

По мнению Рапопорта, нужны менее инвазивные и потому более надёжные технологии, например, такие, как предлагает его компания — это массив электродов на тончайших плёнках, которые не проникают в ткани мозга, но как бы прилипают к нему. Плёнки заводятся под черепную коробку через тончайшие прорези в ней и там разворачиваются. По крайней мере, так будет после начала коммерческого использования технологии, что ожидается уже в 2025 году.

Пока компания провела 14 экспериментов на вскрытых во время операций мозгах пациентов для определения чувствительности датчиков. Все операции были плановыми по удалению опухолей мозга. Пока мозг был открыт, пациентам с их согласия на время устанавливали датчики Precision Neuroscience. Поток информации был беспрецедентным, делятся успехами разработчики. Рекорд был установлен ранее в этом году, когда пациенту установили сразу четыре датчика с общим числом электродов 4096 штук на площади 8 см². Это в четыре раза больше, чем в случае нейроимпланта Neuralink, если предположить, что все его датчики-иглы встали на место и успешно работают.

«Этот рекорд — значительный шаг к новой эре, — написал Рапопорт в пресс-релизе. — Способность улавливать кортикальную информацию такого масштаба может позволить нам углубиться в понимание мозга».

29-летний американец Ноланд Арбо (Noland Arbaugh), оказавшийся парализованным ниже шеи после несчастного случая в 2016 году, рассказал, как изменило его жизнь вживление в мозг импланта Neuralink. По словам Арбо, после операции качество его жизни существенно повысилось. «Устройство в конечном итоге позволило мне стать более независимым», — заявил первый в мире пациент с Neuralink в голове.

Источник изображения: GDJ

Арбо рассказал, что имплант подключается к компьютеру через Bluetooth с помощью приложения Neuralink. Он признался, что иногда использует имплант с 7 утра и до 11 вечера, но это не в тягость, и вовсе не похоже на работу. Четыре–восемь часов в день у Арбо уходит на занятия с командой специалистов по интерфейсу «мозг-компьютер» в Мэриленде. Также ему предоставляется возможность пользоваться компьютером с помощью импланта в личных целях.

«Я использую его (имплант), чтобы отправлять сообщения людям в X, пользоваться Instagram✴, отвечать на электронные письма, играть в фэнтези-спорт, читать комиксы онлайн и заходить на сайт для изучения японского языка. Я также использовал его, чтобы забронировать отель для посещения штаб-квартиры Neuralink» — рассказал Арбо.

Также Арбо признался, что однажды заснул во время работы с компьютером посредством импланта, и во время сна курсор продолжал двигаться и нажимать на кнопки. «Я заснул примерно на пять минут, а когда проснулся, на компьютере было открыто около 10 различных приложений. Чтобы этого не происходило, курсор можно отключить, но в данном случае я этого не сделал», — рассказал Арбо.

Ноланд Арбо отметил, что вживление чипа позволило ему восстановить связь с миром, друзьями и семьей. «Благодаря этому я стал лучше писать текстовые сообщения и лучше взаимодействовать с людьми, например, в социальных сетях», — сообщил он.

Ещё Арбо поведал о проблемах с имплантом. Через месяц после операции он заметил, что устройство почти полностью утратило свою функциональность: большинство электродов, имплантированных в его мозг, ослабли и перестали считывать сигналы, необходимые для преобразования мыслей в движения курсора. «После операции я был на подъёме, но затем всё развалилось. Это было очень тяжело. Я плакал», — рассказал Арбо в интервью.

По его словам, специалисты Neuralink не учли, что мозг человека может настольно сильно перемещаться внутри черепа. В случае Арбо, движение мозга оказалось втрое интенсивнее, чем предполагали в компании. В итоге, на своих местах осталось только около 15 % нитевидных электродов, вживленных в моторную кору. Позже инженеры Neuralink частично восстановили функциональность импланта без повторного хирургического вмешательства. Они отключили электроды со слабым сигналом и сосредоточились на тех, которые выдавали сильный сигнал.

Компания Neuralink, основателем и владельцем которой является американский бизнесмен Илон Маск (Elon Musk), получила разрешение американского регулятора на вживление мозгового имплантата второму пациенту. Это случилось после того, как разработчики сумели найти решение проблемы с задержками в работе устройства, которые возникают у первого пациента.

Источник изображения: Neuralink

Разрешение выдало Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств, являющееся подразделением Министерства здравоохранения и социальных служб США. Ранее в этом месяце Neuralink сообщила, что ультратонкие электроды, помещённые в кору головного мозга первого пациента, сместились. В СМИ также появлялась информация о том, что компания знала о возможности возникновения такой ситуации, поскольку аналогичные проблемы случались во время тестирования имплантатов на животных. Для решения этой проблемы Neuralink намерена размещать ультратонкие электроды глубже в коре головного мозга.

Согласно имеющимся данным, Neuralink планирует вживить имплантат второму пациенту в июне, а всего в этом году провести 10 таких операций. В настоящее время более 1000 парализованных людей зарегистрировались в реестре пациентов компании и ожидают своей очереди на операцию. В ближайшие несколько месяцев компания также планирует подать заявки регулирующим органам Канады и Великобритании, чтобы получить разрешение на проведение операций по вживлению мозговых имплантатов в этих странах.