Разработка Neuralink
Первым, кто представил работающий прототип, оказался стартап Илона Маска Neuralink, работающий в этом направлении с 2017-го. Презентация - первая в истории компании - прошла недавно в Сан-Франциско. Устройство выглядит совершенно футуристически: это "нити"-импланты толщиной 4-6 мкм (несколько раз меньше толщины человеческого волоса). Каждая такая нить содержит 3000 электродов.
По словам Илона Маска, эти нити не только позволяют быстрее считывать информацию из мозга по сравнению с существующими сейчас аналогами, но и с меньшей вероятностью могут повредить мозг, чем материалы, используемые в аналогичных проектах.
Одновременно Neuralink представил устройство, которое за минуту автоматически вживляет в мозг шесть таких "нитей". Принцип его работы похож на швейную машинку - игла захватывает нить за петлю и вводит ее в мозг.
Устройство автоматически проходит мимо кровеносных сосудов - это способствует уменьшению воспалительных реакций в мозге после операции. Однако остается ключевая проблема: для имплантирования в черепе приходится сверлить достаточно большое отверстие - диаметром 8 мм. Ученые обещают со временем использовать лазер - это менее болезненно, но проблема "дырки в голове" останется.
Чтобы считывать данные с "нитей" стартап разработал специальный чип - он распознает информацию и передает ее на компьютер через разъем USB-C. Правда, его пока тестировали только на лабораторных крысах, и частично - на лабораторных обезьянах.
Первые эксперименты на людях создатели системы обещают провести во II квартале 2020-го в Стэнфорде. Но только если получит разрешение от соответствующего американского ведомства - FDA. По словам Маска, испытания будут проводить на полностью парализованных людях, для которых новые технологии могут стать единственной возможностью взаимодействовать с окружающим миром.
В технологическом плане дальнейший путь развития этой технологии - повышение ее автономности, чтобы человек не был пристегнут к компьютеру кабелем. Новая система будет работать с использованием беспроводной связи. По замыслу Neuralink, датчики будут встраивать в разные части мозга и подключать к устройству с аккумулятором, расположенным за ухом. Такой системой при необходимости можно будет управлять с помощью смартфона. (Остается надеяться, что только со своего.)
Для чего все это делается? Маск заявил, что его компания рассчитывает добиться "симбиоза человека с искусственным интеллектом". Имплантация чипов парализованным людям позволит им использовать компьютеры и прочую электронную технику. Как рассказал на презентации Илон Маск, после операции физически ограниченные люди смогут силой мысли писать текстовые сообщения, перемещать курсор по экрану и путешествовать по интернету. И это - как минимум.
Более далекая перспектива, предлагаемая Neuralink, - это услуги для миллионов людей, которые захотят кибернетически усовершенствовать свое тело. То есть при помощи чипов и имплантированных электродов получить возможность, например, обмениваться "цифровыми" мыслями или "загружать" в мозг иностранный язык.
"Это звучит довольно странно, но, в конечном счете, мы достигнем симбиоза с искусственным интеллектом. Это необязательно, это вы можете выбрать, если захотите. Это то, что, я думаю, будет действительно важно в масштабе цивилизации", - сказал Маск на презентации. Впрочем, он сразу предупредил, что процесс создания безопасного мозгового интерфейса займет еще немало времени.
Разработка Facebook
Вплотную к Neuralink в "мозговой гонке" идет компания Facebook - точнее, лаборатория Facebook Reality Labs. Недавно она также провела первые испытания технологии, позволяющей распознавать мысли, трансформируя их в текст. Результаты этих исследований были опубликованы в журнале Nature, а также в официальном блоге компании.
В ходе эксперимента электроды были имплантированы в мозг трем страдающим эпилепсией испытуемым. На первом этапе компьютерная система сумела декодировать мысли человека и перевести их в текстовый формат с точностью более 60%. Далее с помощью нейрокомпьютерного интерфейса людям задавали разные вопросы и предлагали несколько вариантов ответа на выбор. Подключенный к мозгу компьютер успешно фиксировал мысленный ответ человека на поставленный вопрос.
Надо сказать, что про разработку Facebook информации пока куда меньше, чем про эксперименты Neuralink - все-таки Илон Маск непревзойденный пиарщик. Достоверно известно, впрочем, что Facebook Reality Labs проводила эксперимент над тремя добровольцами на протяжении года.
Далее компания планирует революционно обновить свою технологию, сделав ее неинвазивной - то есть без необходимости вводить электроды непосредственно в мозг. Как будет реализована эта технология - пока неизвестно. Но в Facebook Reality Labs обещают, что в результате смогут создать устройства для больных, которые потеряли возможность говорить в результате травм и инсульта.
"Сегодня мы делимся информацией о нашей работе над неинвазивным устройством, которое позволит человеку печатать, просто представляя слова, которые он хочет сказать", - написал в своем Twitter ответственный за технологии AR/VR вице-президент Facebook Эндрю Босворт.
Альтернативные подходы
На самом деле те же проблемы, за которые взялись две упомянутые компании, пытаются решить многие. Недавно сперва издание Quartz, а за ним и другие западные СМИ рассказали о нейробиологе Вивьен Минг, сыну которой врачи поставили диагнозы "аутизм" и "диабет".
Женщина начала использовать технологии, чтобы улучшать зрение, слух, память и эмоциональный интеллект у сына. Например, она использовала разработку ЦРУ - систему распознавания лжи в реальном времени. Это система ИИ, умеющая анализировать выражения лиц людей и понимать их эмоции. Минг адаптировала ее, в 2013-м создав гаджет SuperGlass (аналог умных очков от Google). Система распознает выражение лица и записывает эмоции, позволяя человеку с аутизмом легче понимать, счастлив ли его собеседник или он испытывает грусть.
Другая разработка ученой для собственного сына - инсулиновая помпа с системой ИИ, позволяющая автоматически сопоставлять уровень инсулина с эмоциями и действиями ребенка. Затем было "нейропротезное ухо", которое может даже восстанавливать слух при некоторых формах глухоты. В нем использован алгоритм машинного обучения, который научился слышать и анализировать, просто "слушая" звуки в парке.
Для контроля за эмоциями Вивьен Минг также использует нейропротезирование - внедрение в тело имплантов, которые напрямую взаимодействуют с мозгом. Также она создала стартап HUMM, который разработал специальный ободок: он надевается на голову и посылает электрические сигналы, улучшающие связи между корой и остальной частью мозга. Такая стимуляция способствует увеличению производительности, внимания и объема рабочей памяти.
Минг признает, что все это постепенно превращает ее сына в киборга. И она часто сталкивается с непониманием общества: почему у одних людей должны быть практически сверхспособности, а у других - нет.
В любом случае, у всех описанных технологий есть один важный "момент умолчания". Если считывать эмоции, кинетические посылы и даже мысли они более-менее способны, то с записью информации в мозг все намного сложнее. Ведь овладение любым достаточно сложным навыком или совокупностью знаний прямо связано с образованием в мозгу множества новых нейронных связей.
Но ни вживленные в мозг электроды, ни сколь угодно совершенные обручи, надеваемые на голову, не способны искусственно создать такие связи. А значит, время, когда можно будет прямиком в голову загрузить, скажем, французский язык, наступит еще очень нескоро.
