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.

Исследователи из Техасского университета и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали экспериментальный метод 3D-печати «татуировок» на голове из проводящих полимеров. Эти «татуировки» работают как традиционные электроэнцефалографические (ЭЭГ) электроды, которые применяются для интерфейсов мозг-компьютер (BCI) и обеспечивают управление роботизированными конечностями, компьютерами, а также объектами в среде виртуальной реальности.

Источник изображений: Cell Biomaterials

Мозг постоянно генерирует электрические сигналы, которые меняются в зависимости от разных мыслей и движений. Инвазивные (имплантируемые) интерфейсы BCI позволяют точно считывать сигналы мозга. Однако такой подход к реализации интерфейсов мозг-компьютер создают возможность заражения или отторжения имплантата, да и в целом не слишком безопасен. Печатать электроды на коже головы куда проще.

Электроды, размещённые на коже головы по одному или с помощью ЭЭГ-колпачков, также могут считывать сигналы мозга, пусть и не с такой точностью, как имплантаты. Последующая обработка полученных сигналов с помощью алгоритмов искусственного интеллекта позволяет улучшить точность считывание сигналов мозга, но без дополнительного обширного изучения этого направления, напечатанные ЭЭГ-электроды по точности будут сопоставимы с традиционной энцефалографией.

Разработанные исследователями из Техасского университета и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе электроды выполнены из проводящего полимера PEDOT:PSS, который наносится на голову в виде жидкости с помощью микроструйного 3D-принтера. «Чернила» просачиваются через волосы к коже головы, так что брить голову не придётся. После полимер можно просто смыть. Учёные отмечают, что PEDOT:PSS остаётся эластичным после застывания, так что его также можно использовать как для создания растягивающейся электроники, так и для растягивающихся дисплеев.

Процесс создания электродов начинается со сканирования головы пациента. После этого на компьютере подбирается необходимый дизайн ЭЭГ-электродов. Для печати десяти ЭЭГ-электродов требуется всего десять минут, а также пять минут для последующей калибровки. Это значительно меньше, чем обычно занимает процесс установки традиционных ЭЭГ-электродов. Кроме того, 3D-напечатанные электроды исключают необходимость в использовании специального влажного состава для лучшего контакта электрода с кожей. Обычно это вещество быстро высыхает, делая процесс традиционной энцефалографии неэффективным. Тесты на добровольцах показали потрясающие результаты. В то время как обычные электроды перестают быть эффективными через 6 часов, электронные «тату» продолжают считывать сигналы мозга в течение 24 часов и даже дольше.

О своём экспериментальном методе 3D-печати «татуировок» на голове из проводящих полимеров исследователи поделились в статье журнала Cell Biomaterials.

Китайские учёные из Тяньцзиньского и Южного научно-технологического университетов создали робота с выращенным в лабораторных условиях искусственным мозгом, которого можно обучить выполнять различные задачи. Исследователи создали «мозг-на-чипе», объединяющий органоид мозга (ткань из стволовых клеток человека) с чипом нейронного интерфейса, который приводит робота в действие, учит его избегать и преодолевать препятствия, а также захватывать предметы.

Источник изображения: Tianjin University

Разработка китайских учёных относится к развивающейся отрасли интерфейсов «мозг-компьютер» (BCI), целью которой является объединение электрических сигналов живого мозга с внешней вычислительной мощностью. По данным Тяньцзиньского университета, это «первая в мире интеллектуальная сложная система информационного взаимодействия с открытым исходным кодом», которая может привести к развитию вычислений, имитирующих сложные функции человеческого мозга.

«Это технология, которая использует культивированный in vitro "мозг" (органоиды мозга) в сочетании с электродным чипом для формирования мозга на чипе», который может кодировать и декодировать сигналы обратной связи от стимуляции, рассказал в разговоре с изданием Science and Technology Daily Минг Донг (Ming Dong), вице-президент Тяньцзиньского университета.

Технология BCI привлекла широкое внимание благодаря поддерживаемому Илоном Маском (Elon Musk) проекту Neuralink. Данный проект создал имплантируемые в человеческий мозг интерфейсы, позволяющему пациентам управлять устройствами только с помощью мысли. По словам учёных из Тяньцзиньского университета, их исследования могут привести к созданию гибридного интеллекта человека и робота.

Органоиды мозга состоят из плюрипотентных стволовых клеток человека, которые обычно встречаются только у ранних эмбрионов и могут развиваться в различные виды тканей, включая нервные ткани. При трансплантации в мозг они могут устанавливать функциональные связи с мозгом хозяина, пишет команда Тяньцзиньского университета в неотредактированной статье, опубликованной в рецензируемом журнале Oxford University Press Brain в прошлом месяце.

«Трансплантация органоидов человеческого мозга в живой мозг — это новый метод улучшения развития и функционирования органоидов. Органоидные трансплантаты имеют функциональную сосудистую систему, полученную от хозяина, и демонстрируют ускоренное созревание», — пишет команда исследователей.

По словам профессора Тяньцзиньского университета Ли Сяохуна (Li Xiaohong), хотя органоиды мозга считаются наиболее многообещающей моделью базового интеллекта, технология по-прежнему сталкивается с «узкими местами, такими как низкая зрелость развития и недостаточное снабжение питательными веществами», рассказал он изданию Science and Technology Daily.

В своей статье исследователи сообщили, что разработали метод использования ультразвука низкой интенсивности, который помогает органоидам лучше интегрироваться и расти в мозге. Команда обнаружила, что обработка трансплантатов органоидов ультразвуком низкой интенсивности улучшает дифференцировку органоидных клеток в нейроны и помогает улучшить связи, которые они образуют с мозгом хозяина. По мнению исследователей, этот метод может также привести к созданию новых методик лечения нарушений нервного развития и восстановления повреждений коры головного мозга.

«Трансплантация органоидов головного мозга считается многообещающей стратегией восстановления функций мозга путём замены утраченных нейронов и реконструкции нервных цепей», — пишет команда специалистов.

Исследователи отмечают, что использование ультразвука низкой интенсивности на имплантированных органоидах головного мозга может улучшить нейропатологические дефекты в тестах на мышиной модели микроцефалии — расстройства нервного развития, характеризующегося уменьшением размеров мозга и головы. В университете также заявили, что использование командой неинвазивной ультразвуковой обработки низкой интенсивности может помочь нейронным сетям формироваться и развиваться, обеспечивая лучшую основу для вычислений.