Создать аккаунт
Главные новости » Наука и технологии » Новая эра технологий: первые шаги в чипировании мозга людей уже сделаны

Новая эра технологий: первые шаги в чипировании мозга людей уже сделаны

1


Новая эра технологий: первые шаги в чипировании мозга людей уже сделаны

Не первое десятилетие специалисты работают над тем, чтобы чипировать людей. Кто-то считает, что это выдумки и такое невозможно. Однако это не так. Об этом пишет информационный сайт 1RR.

Даешь добро на чипирование человека


Американский регулятор FDA разрешил компании Илона Маска Neuralink испытания нейроимплантов на людях. Нейроинтерфейсами, или, как раньше говорили, системами «мозг — компьютер», занимаются сотни компаний во всем мире, в том числе в России.



В конце мая компания Neuralink Илона Маска получила от Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) разрешение на такие испытания своего НКИ Link.

Чип размером с небольшую монету имплантирует в череп высокоточный хирургический робот. Тысячи крошечных нитей соединяют чип с нейронными цепочками в мозге. Bluetooth поддерживает связь с компьютером.

В Neuralink утверждают, что Link способен управлять протезами конечностей, а также совершить революцию в лечении болезни Паркинсона, эпилепсии и последствий травмы спинного мозга. Кроме того, разработка пригодится при терапии ожирения, аутизма, депрессии, шизофрении и ряда других недугов.

Этот проект — самый громкий, но не единственный и далеко не первый. Эндоваскулярный НКИ Stentrode компании Synchron уже опробовали на пациентах с тяжелым параличом. Эксперимент продолжался 12 месяцев. Все это время нейроимплант, который через кровеносные сосуды ввели в мозг четырем добровольцам, успешно передавал нейронные сигналы на компьютер. Парализованные управляли инвалидной коляской, пользовались электронной почтой, создавали текстовые сообщения, вели личные финансы, совершали онлайн-покупки, общались с персоналом клиники.

Инженеры американской Science Corporation совместно с учеными-офтальмологами из Медицинской школы Стэнфордского университета и Калифорнийского университета в Сан-Франциско создали на основе НКИ зрительный протез Science Eye для пациентов с пигментным ретинитом и возрастной дегенерацией желтого пятна — двумя разновидностями приобретенной слепоты, не поддающимися лечению.

При таких заболеваниях светочувствительные клетки задней части глаза — фоторецепторы — погибают, но зрительный нерв сохраняется. В Science Eye генная терапия сочетается с нейроимплантом — тонкопленочной сверхплотной панелью дисплея microLED, вставляемой непосредственно над сетчаткой.

Поступающие туда данные преобразуются в сигнал, оптогенетически передающийся на зрительный нерв. В оправу специальных очков встроены бинокулярные камеры, датчики, процессор, блок инфракрасного соединения с имплантом и батареи питания. Понятно, что образы, генерируемые зрительным протезом, сильно отличаются от того, что видят люди с нормальным зрением. Но человек может оценить размеры находящихся перед ним предметов, расстояние до них, отличить движущиеся объекты от неподвижных.

Более пяти лет испытывают НКИ BrainGate, созданный неврологами и нейрохирургами Массачусетской больницы общего профиля в сотрудничестве с коллегами из семи медицинских центров США. Интерфейс проверили на 14 пациентах с параличом после повреждения спинного мозга, инсульта ствола головного мозга, страдающих заболеваниями двигательных нейронов, или мышечной дистрофией. Главный элемент BrainGate — подкожный чип с массивом микроэлектродов, имплантированных в первичную моторную кору, который передает сигналы от головного мозга к различным вспомогательным устройствам и компьютеру.

Исследователи из стартапа Onward, возглавляемого Грегуаром Куртином из Швейцарского федерального технологического института Лозанны, специально для 38-летнего пациента, парализованного после автокатастрофы, разработали сложный НКИ. Первый элемент, находящийся на голове, расшифровывает сигналы мозга, инициирующие движения, и передает их во второй — в отделе спинного мозга, отвечающем за моторику ног. Этот «цифровой мост» позволяет обойти поврежденный шейный участок. Благодаря алгоритмам искусственного интеллекта, интегрированным в НКИ, система научилась понимать нейронные сигналы, связанные с различными мышечными сокращениями, и пациент смог самостоятельно вставать, ходить, подниматься по лестнице и даже преодолевать неровности рельефа местности.

Есть и другие примеры успешного испытания нейроимплантов на людях в США и других странах.

«У нейроимплантации довольно долгая история. Впервые эти идеи появились в 1930-х и к 1960-м оформились в технологию стереотаксической глубокой стимуляции, которая способствовала возникновению новых методов лечения болезни Паркинсона, алкогольных и наркотических зависимостей, а также эпилепсии», — говорит нейрофизиолог, доцент Инженерно-физического института биомедицины НИЯУ МИФИ, доктор медицинских наук Сергей Гуляев.

Однако трудности внедрения инородных объектов в человеческий организм, возможное инфицирование и отторжение имплантов тормозили широкое применение НКИ в медицине.

«Все это решается технологиями биопринтинга, разработкой тканесовместимых полимеров и нанотехнологий. Так что тут сейчас настоящий ренессанс», — отмечает ученый.

Чипирование людей уже началось


Благодаря электроэнцефалографии (ЭЭГ), изобретенной в начале ХХ века, ученые выяснили, что нейроны передают друг другу информацию электрическими импульсами, установили назначение разных областей коры головного мозга.

В 1973-м профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Жак Видаль предложил понятие «нейрокомпьютерный интерфейс» (НКИ) и сформулировал задачу создания технологий, позволяющих преобразовывать мысленные намерения в реальные действия.

В большинстве нейроинтерфейсов информация проходит через четыре этапа: получение мозгового сигнала от поверхностных электродов (неинвазивный вариант) или вживленного чипа (инвазивный вариант); предварительная обработка сигнала и передача данных в компьютер; интерпретация и формирование цифровых команд; управление исполняющим устройством — клавиатурой или мышью компьютера, роботическим протезом, инвалидной коляской, автомобилем и так далее.

Первые НКИ опробовали на животных в конце 1990-х. По сигналам нейронов зрительной системы кошки американские нейробиологи научились воссоздавать то, что видели животные. В другом эксперименте расшифрованные данные мозговой активности обезьян использовали для управления роботизированной рукой. Позднее, добавив петлю обратной связи, это применили для восстановления подвижности парализованных конечностей посредством электрической стимуляции мышц.

В наши дни о новых разработках сообщают постоянно. Прежде всего речь идет о помощи людям с ограниченными возможностями. Например, пациентам с травмой спинного мозга, с параличом конечностей. Скоро они смогут «силой мысли» управлять протезами, контролировать инвалидную коляску, работать с информацией в компьютерах и смартфонах. Также тестируют мозговые чипы для страдающих эпилепсией, болезнью Паркинсона, слепотой и другими расстройствами.

Но испытания на людях только начинаются не только в мире, но и России.


0 комментариев
Обсудим?
Смотрите также:
Продолжая просматривать сайт triboona.ru вы принимаете политику конфидициальности.
ОК