Согласно данным Неврологического института Барроу, мозговой имплант N1 компании Neuralink получили уже семь пациентов с проблемами в опорно-двигательной системе. Имплант позволяет людям с повреждениями шейного отдела спинного мозга или боковым амиотрофическим склерозом (БАС или ALS) управлять компьютером с помощью мыслей.

Источник изображений: Neuralink

В феврале 2025 года Neuralink подтвердила, что три человека получили N1. Количество пользователей импланта увеличилось до пяти к июню, когда компания также сообщила о получении финансирования в размере 650 миллионов долларов. «Теперь нас семь», — сообщили недавно представители института в социальной сети X. Аккаунт Neuralink ретвитнул это сообщение.

Хирургический робот для установки импланта N1

Шестеро из семи пациентов принимают участие в исследовании PRIME, проводимом Неврологическим институтом Барроу. Операции по имплантации N1 институт проводит в Финиксе, штат Аризона. Согласно брошюре программы, цель исследования — доказать, что имплант N1, хирургический робот R1 и приложение N1 User для ПК безопасны и эффективны.

Имплант N1. Содержит оболочку из биосовместимого материала, батарею, электронику и тончайшие электроды для крепления к коре головного мозга

Участники исследования получают имплант через операцию, в ходе которой специально изготовленная роботизированная рука просверливает отверстие в их черепе и подключает устройство к мозгу с помощью тончайших токопроводящих контактов. Имплант подключается к компьютеру через Bluetooth, что позволяет пациентам перемещать курсор компьютерной мыши, выбирать слова для ввода, просматривать веб-страницы и даже играть в видеоигры — любимое занятие первого пациента Neuralink, Ноланда Арбо (Noland Arbaugh), который может делать всё это, не двигая конечностями или пальцами.

«Я буквально просто думаю: хочу, чтобы курсор прошёл по этой части клавиатуры и выбрал эту клавишу. Я уже не играю в такое количество видеоигр, сколько играл в начале. Я постоянно ищу способы улучшить свою жизнь и обеспечивать себя финансово. Занимаюсь разбором множества писем, редактированием веб-сайтов, написанием текстов, исследованиями, банковскими операциями, ведением домашнего хозяйства. Просто стараюсь быть взрослым человеком, пытающимся найти способ прожить жизнь», — сказал Арбо в недавнем интервью PCMag.

Ноланд Арбо. Первый пациент с имплантом N1. Источник изображения: Ноланд Арбо

Но у технологии есть ограничения. «Управление курсором находится на 90 % от того, что я хотел бы сделать, и есть несколько видеоигр, в которые я хотел бы поиграть, но пока не могу». Тем не менее, это «было путешествием всей жизни», говорит Арбо. Это изменило его взгляд на жизнь, а также дало ему убеждение в том, что однажды у каждого, кто захочет, будет свой нейроинтерфейс, подобный N1. «Это выведет нас на совершенно новый уровень в плане человеческого развития, общественного развития, если мы будем двигаться вперёд ответственно», — считает Арбо.

Арбо, которому сейчас 31 год, был парализован во время несчастного случая при дайвинге. Среди других пациентов Neuralink — Алекс, бывший проектировщик автомобильных деталей, который потерял функцию рук и использует свой имплант N1 для проектирования 3D-деталей машин с помощью автоматизированного проектирования (САПР). Третий пациент — Брэд. По данным Неврологического института Барроу, он первый человек с БАС, которому установили имплант N1.

Программа для управления Neuralink N1

Майк — четвёртый пациент и «первый человек, использующий имплант N1 и имеющий работу с полной занятостью. Он работал техником по обследованию в городском правительстве и проводил большую часть времени в полевых условиях, пока его БАС не сделал эту работу слишком сложной. Как и Алекс, Майк использовал программное обеспечение CAD со своим устройством Neuralink, чтобы продолжать выполнять исследовательскую работу из дома и обеспечивать свою семью».

По данным Университета Майами, пятым пациентом является человек, известный под именем Эр Джей, ветеран, оказавшийся парализованным после аварии на мотоцикле. О ещё двух пациентах ничего неизвестно. Вероятно, они решили остаться анонимными.

Компания Neuralink, возглавляемая американским миллиардером Илоном Маском (Elon Musk), конкурирует с несколькими другими стартапами по разработке интерфейсов мозг-компьютер, такими как Echo и Synchron. Устройство последней имплантировано 10 людям и вскоре станет первым имплантом с поддержкой Bluetooth-подключения к устройствам Apple. В отличие от устройства Neuralink, устройство Synchron не требует трепанации черепа и контакта с корой головного мозга. Оно вставляется в вену над мозгом. У каждой компании свой метод установки имплантов, но одна и та же цель — улучшение качества жизни людей с тяжёлыми физическими ограничениями.

Первым пациентом с вживлённым мозговым имплантом Neuralink в январе 2024 года стал американец Ноланд Арбоу (Noland Arbough), с 2016 года лишённый подвижности четырёх конечностей из-за травмы позвоночника. Сейчас уже шестой по счёту доброволец с мозговым имплантом Neuralink делится своими впечатлениями от новых возможностей спустя всего неделю после операции.

Источник изображения: Neuralink

По словам Роба Грейнера (Rob Greiner), который получил мозговой имплант всего неделю назад, он уже научился управлять курсором на экране компьютера и освоил пару компьютерных игр, но рассчитывает на дальнейший быстрый прогресс в этой сфере. Шестой по счёту пациент Neuralink с мозговым имплантом утратил подвижность четырёх конечностей в декабре 2022 года в дорожно-транспортном происшествии.

Грейнер опубликовал в соцсети X два видео, на которых он играет в игры на ноутбуке «силой мысли», и поблагодарил команду компании, врачей и близких за поддержку. Также он отметил, что не использует никаких «вспомогательных технологий», кроме Neuralink.

Напомним, что среди шестерых пациентов Neuralink, переживших операцию по вживлению мозгового импланта, один страдает боковым амиотрофическим склерозом (ALS), что фактически лишает его возможности разговаривать, но при помощи импланта он смог набирать текст на смартфоне и компьютере, который затем удалось преобразовать в речевое сообщение с имитацией его голоса при помощи нейросети.

Кроме того, Neuralink уже испытывает имплант BlindSight, позволяющий вернуть зрение утратившим его людям, но пока на обезьяне, которая недавно, как предполагают авторы эксперимента, смогла увидеть с его помощью синтезированный на компьютере объект. В следующем году Neuralink надеется начать испытания данного импланта на людях. Примечательно, что в эксперименте готова принять участие одна из клиник ОАЭ.

США — не единственная страна, ведущая разработки мозговых имплантов, позволяющих людям с параличом конечностей управлять компьютером буквально при помощи мысли. Наибольшую известность в этой сфере получил стартап Neuralink Илона Маска (Elon Musk), однако недавно Китай также успешно провёл клинические испытания по вживлению нейроимпланта в мозг человека.

Источник изображения: Unsplash, Milad Fakurian

Об этом со ссылкой на Global Times сообщает Bloomberg, отмечая, что КНР становится второй страной в мире, добившейся успехов на данном направлении. Пациент с параличом четырёх конечностей, как отмечается, перенёс операцию по вживлению импланта в головной мозг в марте этого года. К настоящему времени он освоил управление курсором мыши в компьютерных играх, включая гоночные симуляторы и шахматы. Операция была проведена специалистами Шанхайского исследовательского центра, который изучает проблемы головного мозга.

Китайские источники также утверждают, что созданный в Поднебесной мозговой имплант на данный момент является самым компактным в мире, имея диаметр 26 мм и толщину корпуса 6 мм. По оценкам китайских специалистов, в своём применении такой имплант обеспечивает в 100 раз больше гибкости по сравнению с решением Neuralink. На следующем этапе китайские учёные намереваются научить пациента управлять роботизированным манипулятором при помощи силы мысли: захватывать предметы и удерживать чашку с напитком. Если всё пойдёт по плану, то данный мозговой имплант получит одобрение от китайских регуляторов, и выйдет на рынок ориентировочно в 2028 году.

Возвращение Илона Маска (Elon Musk) в бизнес из сферы большой политики сопровождалось ростом активности инвесторов, которые верят в светлое будущее его компаний. Стартап Neuralink, создающий мозговые импланты для реализации интерфейса между человеком и компьютером, получил $650 млн от группы инвесторов.

Источник изображения: Neuralink

В пресс-релизе компании говорится, что эти средства помогут ей в создании новых устройств, которые «углубляют связь между биологическим и искусственным разумом». Среди участников нового раунда финансирования Neuralink были замечены ARK Invest, Founders Fund, Sequoia Capital, Thrive Capital и Lightspeed Venture Partners. Помимо функционального развития мозговых имплантов, за счёт свежей порции финансовых ресурсов Neuralink надеется расширить охват пациентов. Сейчас клинические испытания проходят импланты, вживлённые в черепную коробку пятерых добровольцев. Один из них благодаря такому импланту вернул себе способность делиться своими мыслями с окружающими. Все участвующие в испытаниях пациенты получили возможность управлять цифровыми и физическими устройствами при помощи своих мыслей.

На фоне успеха конкурирующей Paradromics в установке своего импланта в мозг человека для Neuralink важно демонстрировать наличие прогресса и поддержки со стороны инвесторов. Ранее Илон Маск обещал, что Neuralink разработает имплант, позволяющий вернуть зрение людям, его потерявшим. Пациенты при этом могут быть лишены обоих глаз и зрительного нерва, их планируется замещать искусственными приборами и датчиками. Программы клинических испытаний имплантов Neuralink сейчас запущены в трёх странах мира, капитализация стартапа без учёта последнего раунда оценивается в $9 млрд.

Американский стартап Paradromics 14 мая провёл первую в своей истории имплантацию нейроустройства Connexus в мозг человека. Процедура длилась 10 минут и прошла в Университете Мичигана (UM) в рамках раннего технического тестирования. Устройство предназначено для восстановления речи у людей с параличом и стало частью подготовки к масштабным клиническим испытаниям.

Источник изображения: Paradromics

Компания Paradromics, основанная в 2015 году в Остине (штат Техас), занимается разработкой нейроинтерфейса Connexus — мозгового импланта, способного восстанавливать коммуникативные способности у пациентов с тяжёлыми неврологическими нарушениями, включая инсульт, травмы спинного мозга и боковой амиотрофический склероз (БАС). 14 мая, в ходе плановой операции на мозге пациента с эпилепсией, хирурги временно имплантировали устройство в височную долю мозга, ответственную за слух и долговременную память. Через 10 минут его извлекли без осложнений. Это событие стало первым случаем использования Connexus в человеческом мозге и ознаменовало переход проекта от экспериментов на животных.

Участок мозга, в который было вставлено устройство, изначально подлежал удалению в ходе лечения эпилепсии, что позволило провести эксперимент с минимальными рисками для пациента. Технически имплантация осуществлялась с помощью автоинъектора, разработанного самой Paradromics, по конструкции напоминающего устройство EpiPen. Учёные воспользовались этой возможностью, чтобы протестировать не только физическую установку Connexus, но и его способность регистрировать нейронную активность. Как подтвердили данные мониторинга, устройство успешно зафиксировало электрические сигналы, поступающие от участков коры, что доказало его функциональность в реальной хирургической обстановке.

Connexus — это миниатюрный нейроинтерфейс (Brain-Computer Interface, BCI) размером меньше монеты в 10 центов. Он содержит 420 тончайших электродов в виде игл, способных проникать в кору головного мозга и регистрировать активность отдельных нейронов. Такой уровень разрешения позволяет достичь высокой точности декодирования нейросигналов. По словам генерального директора Paradromics Мэтта Энгла (Matt Angle), близость устройства к нейронам обеспечивает «высочайшее качество сигнала». Для сравнения: имплант Neuralink использует более 1000 электродов, распределённых по 64 гибким нитям, однако также внедряется непосредственно в мозг. Именно такие импланты позволяют считывать моторные намерения с максимальной точностью, что критично для превращения мыслей в речь или команды.

Источник изображения: Paradromics

Connexus не предназначен для чтения мыслей — он работает с нейросигналами, возникающими в момент попытки движения, особенно речевого. Когда человек с параличом пытается сказать слово, несмотря на невозможность двигать губами или языком, его мозг генерирует характерные моторные паттерны. Эти сигналы можно декодировать и преобразовать в текст, синтезированную речь или команды управления, например, курсором на экране. Именно на этот механизм ориентирована архитектура Paradromics. Устройство способно распознать сигналы, соответствующие артикуляции, и на их основе создать полноценную цифровую реплику речи, даже если сам голосовой аппарат пациента полностью обездвижен.

До 2025 года Paradromics ограничивалась предклиническими испытаниями Connexus на овцах, в рамках которых изучались биосовместимость, долговечность материалов и точность декодирования. Главным предшественником современных BCI-систем оставался Utah array — «щеткообразный» имплант с 100 игольчатыми электродами, который более двух десятилетий использовался в лабораторных условиях. Он позволял пациентам с параличом управлять роботизированными конечностями, перемещать курсор и даже генерировать синтезированную речь. Однако имплант Utah array требует установки внешнего пьедестала на поверхности черепа, склонен к деградации и может повреждать мозговую ткань. Разработка Paradromics призвана устранить эти недостатки за счёт полной имплантации и более совершенной конструкции.

Источник изображения: Paradromics

На рынке нейроинтерфейсов активно работают и другие компании. Neuralink Илона Маска (Elon Musk) использует роботизированную установку для вживления 64 гибких нитей с электродами прямо в мозг. Precision Neuroscience тестирует имплант, размещаемый на поверхности коры без проникновения в ткань. Synchron предлагает устройство, вводимое в кровеносный сосуд и прилегающее к стенке сосуда, расположенной рядом с мозгом. Однако устройства этих компаний регистрируют сигналы от групп нейронов, в то время как Paradromics стремится считывать активность индивидуальных нейронов. Это различие даёт Connexus существенное преимущество в точности и потенциальной гибкости применения.

В 2023 году исследователи из Стэнфордского университета (Stanford University) и Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UC San Francisco) добились значительного прогресса в области BCI. В их исследованиях у двух женщин с параличом нейроинтерфейсы расшифровывали предполагаемую речь со скоростью 62 и 78 слов в минуту. Для сравнения, обычная скорость устной речи составляет около 130 слов в минуту. Paradromics рассчитывает достичь аналогичных показателей. По словам представителей компании, полноценное клиническое исследование с длительной установкой Connexus запланировано на IV квартал этого года. Участниками станут пациенты с тяжёлым параличом, которые потеряли возможность общаться естественным образом.

Источник изображения: University of Michigan

Процедуру в мае этого года провёл нейрохирург UM Мэтт Уиллси (Matt Willsey). Он отметил, что увеличение количества электродов может существенно расширить возможности нейроинтерфейсов: не только в точности, но и в разнообразии функций. В перспективе Paradromics планирует исследовать возможность одновременной имплантации до четырёх устройств Connexus в мозг одного пациента. Однако первым этапом остаётся доказательство того, что один имплант может функционировать стабильно и безопасно при длительном нахождении в мозговой ткани.

Брэд Смит (Brad Smith), третий пациент Neuralink, которому вживили в мозг имплант в начале этого года, теперь может общаться с помощью ИИ и компьютерных технологий, несмотря на полный паралич и потерю речи из-за невербального бокового амиотрофического склероза (БАС).

Источник изображения: Neuralink

Neuralink сообщила в январе в блоге, что уже трём людям были вживлены мозговые импланты, включая Брэда. «Все трое не могут двигать руками и ногами — Ноланд и Алекс из-за травмы спинного мозга, а Брэд из-за бокового амиотрофического склероза (БАС), — говорится в сообщении. — Каждый из них добровольно принял участие в исследовании PRIME компании Neuralink, клиническом испытании, призванном продемонстрировать безопасность и полезность (чипа) Link в повседневной жизни людей, существующих с параличом».

Смит не может говорить или двигать какой-либо частью тела, кроме уголков рта и глаз. «Я не могу двигать ничем, кроме глаз, и я полностью зависим от аппарата искусственной вентиляции лёгких, чтобы поддерживать свою жизнь и дыхание», — сообщил он в видеоролике, размещённом на платформе X.

Смит рассказал, что он полагается на имплант Neuralink для всей коммуникации, отметив, что это видео он создал с помощью интерфейса мозг-компьютер (BCI) для управления мышью на своем MacBook Pro. При его содействии команда Neuralink создала приложение для чата, которое использует ИИ для прослушивания разговора и создания вариантов ответа.

«Приложение использует Grok 3 и ИИ-клон моего старого голоса для создания вариантов ответа», — говорит Смит. «Мой друг попросил меня придумать идеи для подарка своей девушке, которая любит лошадей. Я выбрал вариант, и ИИ посоветовал ему моим голосом подарить ей букет моркови, — рассказал он. — Мы также работаем над более быстрым способом набора текста с помощью курсора».

Подытоживая, Смит сказал, что его опыт работы с Neuralink был «фантастическим», потому что он улучшил его жизнь. «Жизнь прекрасна», — заявил Брэд Смит.

Ровно пять лет назад, вслед за пандемией COVID-19, по миру прокатилась эпидемия слухов о чипировании граждан. Тогда, как и сейчас, это технически неосуществимо — по крайней мере, в массовом масштабе. Но если когда-нибудь чипирование станет возможным, начнётся оно, скорее всего, с животных — и прежде всего с крупного рогатого скота, в голове которого достаточно места для имплантатов, батарейки и передатчика. Этой темой недавно начали активно заниматься российские разработчики.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Как сообщают «Ведомости», разработку инвазивных нейростимуляторов для сельского хозяйства и «умных животных» начал российский стартап в области нейротехнологий Neiry. Компания сосредоточилась на проектах, связанных с увеличением надоев у молочных коров и повышением привесов за счёт стимуляции мозга животных через нейроимплантаты. Нейростимуляторы Neiry устанавливаются непосредственно в мозг коров. Имплантат воздействует на определённые зоны мозга, в том числе отвечающие за репродуктивную функцию. В результате выработка молока улучшается и продолжается дольше.

Рабочее название проекта — «Нейророга». Интересно добавить, что проект вырос из эксперимента по подключению мозга крысы к платформе ИИ. Ряд наработок, использованных в опытах с крысами, перекочевали в «Нейророгу» и, возможно, помогут увеличить надои.

Отраслевые специалисты отмечают, что традиционные способы повышения удоев — сбалансированный корм и физическая активность животных — уже исчерпали свои возможности. Новый век требует новых решений, в том числе направленной стимуляции коры головного мозга коров. По сообщению источника, пилотный проект уже реализуется в одном из фермерских хозяйств Свердловской области и, по прогнозам, должен оказаться рентабельным.

Фермеров в первую очередь волнует именно рентабельность. Ряд экспертов в области сельского хозяйства выразили сомнения относительно ожидаемого эффекта нейростимуляции целевых зон мозга коров. Во-первых, нет окончательного понимания того, как это скажется на самих животных и на качестве продукции. Во-вторых, операции на мозге, даже у коров, нельзя назвать доступными. Это достаточно сложный процесс, требующий послеоперационного ухода и сопряжённый с рисками инфекций и осложнений, присущих вмешательству в мозг.

Тем не менее разработчики верят в успех предприятия. Инвестором проекта «Нейророга» стало АО «Мира Ай Кэпитал» (доля участия и объём инвестиций не уточняются). Компания планирует создать совместное предприятие с АО «Нейрореволюция» (юридическое лицо Neiry) для разработки перспективных проектов в сфере нейроимплантатов как для сельского хозяйства, так и для других областей. Кроме того, Neiry привлёк 300 млн рублей от фонда «Восход». Если проект нейроимплантата для коров окажется успешным, он может найти применение и в других сферах.

До внедрения нейроимплантатов существовала практика скармливания животным датчиков с радиопередатчиком. Такие устройства надолго оставались в желудках животных и передавали информацию о корме, кислотности и активности. Это позволяло аналитически оптимизировать работу с поголовьем, повышая надои без хирургического вмешательства. В 2020 году, например, в одном из подобных проектов участвовала компания МТС. Приход в мир ИИ только усилил это направление, позволив отслеживать буквально каждую мелочь в уходе за животными, что также способствует увеличению продуктивности. Поэтому вполне возможно, что через 10–15 лет возможности аналитики и ИИ тоже будут исчерпаны — и единственным путём останется вмешательство в работу нервной системы животных.

Основанная четыре года назад компания Precision Neuroscience вчера объявила о получении разрешения на более длительные клинические испытания своего ключевого компонента так называемого нейроинтерфейса, позволяющего интерпретировать генерируемые головным мозгом человека сигналы для борьбы с последствиями разного рода параличей.

Источник изображения: Precision Neuroscience

Как поясняет CNBC, до сих пор Precision Neuroscience приходилось довольствоваться практическими испытаниями своего нейроинтерфейса на протяжении от нескольких десятков минут до нескольких часов, во время проведения сопутствующих хирургических манипуляций на мозге пациентов. Оставлять элемент в контакте с корой мозга на более длительный период мешало отсутствие одобрения со стороны американских регуляторов, но на этой неделе стартап получил соответствующее разрешение ведомства FDA на проведение клинических испытаний продолжительностью до 30 дней. До сих пор в более коротких экспериментах успели принять участие 37 пациентов.

Полноценно работать в таких условиях рассматриваемый нейроинтерфейс пока не сможет, но разработчики хотя бы смогут более подробно заняться декодированием получаемых через элемент сигналов с целью их дальнейшей интерпретации в полезные команды. Непосредственно разрешённый к клиническим испытаниям элемент нейроинтерфейса представляет собой набор из 1024 электродов на тончайшей плёночной подложке, которая крепится на кору головного мозга. Имеется возможность двунаправленной передачи сигналов, поскольку электроды способны стимулировать контактирующие с ними области коры головного мозга. Наложение плёночного элемента на ткани головного мозга никак им не вредит, по словам разработчиков. В конечном итоге Precision Neuroscience надеется при помощи данного нейроинтерфейса побороть такие недуги, как паралич конечностей и потеря речи. Обмен данными с компьютером в готовом варианте будет происходить по беспроводному интерфейсу.

По состоянию на февраль текущего года стартап Илона Маска (Elon Musk) вживил мозговой имплант троим пациентам, утратившим подвижность всех конечностей. Больше всего известно об успехах первого из них — Ноланда Арбоу (Noland Arbaugh), который уже прожил с имплантом в голове целый год. Теперь Neuralink ищет добровольцев по всему миру.

Источник изображения: Neuralink

До этого география клинических испытаний мозговых имплантов Neuralink ограничивалась США и Канадой, хотя подготовка к ним велась и в Великобритании. На уходящей неделе компания разместила в социальной сети X объявление, сообщив о начале приёма заявок на участие в испытаниях мозгового импланта от добровольцев по всему миру. На данном этапе базовым критерием отбора, помимо желания «научиться управлять компьютером при помощи мысли», является наличие паралича четырёх конечностей.

Напомним, что первый пациент Neuralink Ноланд Арбоу в настоящее время освоил работу с ноутбуком, проворно управляя курсором буквально при помощи мысли. Он не только играет в стратегии, но и возобновил прерванное из-за травмы позвоночника обучение в университете в удалённом формате. До вживления имланта он от силы мог просматривать ролики на YouTube при помощи планшета, управляемого стилусом, удерживаемым в зубах.

Второй пациент Neuralink по имени Алекс (Alex) утратил подвижность четырёх конечностей в результате автомобильной аварии, после вживления имланта Neuralink он смог возобновить работу в качестве дизайнера, и теперь не только рисует эскизы, но и проектирует различные детали в специализированном ПО. В последнее время он также осваивает программирование средств автоматизации на платформе Arduino. При помощи импланта Алекс управляет смартфоном, закреплённом на специальном штативе его кресла-каталки. Он также принимает участие в эксперименте при управлении роботизированной рукой при помощи мыслей.

Третий пациент Neuralink по имени Брэд (Brad) утратил подвижность конечностей в результате бокового амиотрофического склероза (ALS в английской терминологии). Болезнь лишила его подвижности почти полностью, он был в состоянии двигать только глазами и уголками рта. До вживления импланта Neuralink передавать информацию он мог только при использовании специального ПО, отслеживающего движения глаз для ввода букв, и делать это можно было только в помещениях со стабильным и правильным освещением. По сути, это вынуждало Брэда основную часть времени проводить дома в полутьме. Вживление импланта позволило ему научиться гораздо быстрее набирать текст силой мысли, причём делать это за пределами своего дома.

Издание eWeek сообщило, что на конференции Nvidia GTC 2025 лидерам отрасли вживую показали работу малоинвазивного нейронного интерфейса на базе ИИ. Демонстрацию провела компания Synchron, которая заявляет о превосходстве своей технологии интерфейса «мозг-компьютер» над конкурирующими проектами, включая разрекламированный Neuralink Илона Маска.

Источник изображений: Synchron

Мозговой датчик Synchron устанавливается без хирургического вмешательства в головной мозг. Он напоминает стент для расширения сосудов и вводится в яремную вену в районе шеи. Операция простая: стент по вене подводится к моторной зоне коры головного мозга, где считывает её активность. Передатчик сигналов устанавливается под кожу на груди пациента, откуда данные по беспроводной сети передаются на компьютер. Такие имплантаты установлены четырём гражданам Австралии и шести гражданам США.

На GTC компания Synchron продемонстрировала бесшовную интеграцию нескольких новых технологий: Apple Vision Pro, мультимодальной платформы обработки данных Holoscan от Nvidia и Sentrode — запатентованного компанией Synchron интерфейса, который устанавливает связь мыслей человека с физической средой. Данные о желаниях пациента (его мозговой активности) считывались имплантатом-стентом и передавались в систему AssistiveTouch гарнитуры Vision Pro.

«Мы создаём модель мозга, используя методы предварительного генеративного обучения, которые обучаются непосредственно на нейронных данных, абстрагируясь от основ человеческого разума, чтобы создавать функции, улучшающие жизнь наших пользователей, — сказал генеральный директор и основатель Synchron Том Оксли (Thomas Oxley). — Это возможно благодаря нашей способности масштабировать большие наборы данных, обещая сделать [интерфейс] BCI таким же распространённым, как установка [обычного] стента».

Во время демонстрации пользователь по имени Родни с помощью имплантированной системы силой мысли настроил температуру, освещение и музыку в своём доме, что компания демонстрировала в процессе экспериментов задолго до мероприятия.

Согласно целям компании, её интерфейс может помочь людям с параличом и другими серьёзными физическими нарушениями управлять технологиями без помощи рук и лучше взаимодействовать с окружающим миром. Данные, собранные в реальных условиях, помогут обучить «когнитивный ИИ», предназначенный как для медицинских целей, так и для более широкого использования. Для этого, в частности, Synchron вместе с Nvidia работают над концепцией Chiral. Это будущая система интерфейса «мозг-компьютер», которая сочетает в себе нейронную обработку в реальном времени с передовым искусственным интеллектом. Чтобы реализовать эту концепцию, необходимо будет достичь трёх ключевых целей.

Во-первых, разработать систему нейронного декодирования двигательных функций в реальном времени, что позволит пользователям управлять цифровой средой напрямую с помощью мозговых имплантатов с минимальной задержкой. Во-вторых, добавить информацию о реальном мире с помощью среды Nvidia Cosmos для составления карты окружения и понимания реалистичной физики. В-третьих, создать модель ИИ на основе анонимных пользовательских данных. Всё это станет основой Chiral — «самосовершенствующейся универсальной» модели как для медицинского, так и для общего использования.

Компания Synchron называет эту развивающуюся модель «когнитивным ИИ». Конечная цель — выйти «за рамки распознавания намерений, заложив основу для перехода от намерений к действиям в реальном времени» и создать «полномасштабную базовую модель мозга». Смелая идея, но в компании признают, что эта концепция пока остаётся гипотетической.

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.