Телепатия широко представлена в популярной культуре. Инопланетная раса «вулканцев» в «Звездном Пути», Чарльз Ксавьер из «Людей Икс», «Одиннадцать» из «Очень странных дел». Интерфейс «мозг — компьютер» выглядит как телепатия, только ваши мысли распознает не человек, а компьютер. Hi-Tech Mail.ru разобрался, как развивается эта технология сейчас и чего ждать от нее в будущем.
Нейроинтерфейс или интерфейс «мозг — компьютер» или BCI (brain-computer interface) — технология удаленной передачи информации из мозга на электронное устройство: компьютер, смартфон или протез. В основе лежат принципы, по которым берутся записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ) — активности головного мозга. В феврале 2023 года журнал Nature Electronics объявили нейроинтерфейсы технологией 2023 года.
Есть три вида нейроинтерфейсов:
- неинвазивные — датчики находятся на поверхности головы (как при ЭЭГ);
- малоинвазивные — датчики на поверхности мозга;
- инвазивные — датчики вживляются в мозг.
Ключевые игроки добились разрешений на клинические испытания на людях
В мире десятки компаний разрабатывают инвазивные интерфейсы «мозг — компьютер», но главных несколько: Neuralink, Blackrock Neurotech, BrainGate, ClearPoint Neuro и Synchron. Самая известная — Neuralink Илона Маска — в сентябре 2023 года получила разрешение независимого наблюдательного совета на набор участников для первого испытания на людях своего мозгового имплантата для пациентов с параличом. Имплант вживляет не человек, а робот — в ту часть мозга, которая отвечает за намерение сделать движение.
Имплант Neuralink регистрирует нейронную активность с помощью 1024 электродов. Они распределены по 64 нитям, каждая из которых тоньше человеческого волоса.
Главный конкурент компании Маска — стартап Synchron, в который инвестировали основатель Amazon Джефф Безос и сооснователь Microsoft Билл Гейтс. В сентябре 2023 году Synchron завершил набор шести пациентов для участия в исследовании, в рамках которого будет оцениваться безопасность и эффективность моторного нейропротеза Synchron Switch у пациентов с тяжелым параличом. Причем у Synchron более щадящий способ вживления импланта, чем у Neuralink, — через кровеносную систему.
Еще одна BCI-компания, Paradromics, в мае 2023 года получила от Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) сертификат Breakthrough Device за свой интерфейс Connexus Direct Data Interface. С помощью расшифровки нейронных сигналов компания может помочь пациентам с тяжелой формой паралича восстановить способность к общению. Она планирует начать первые клинические испытания на людях в первой половине 2024 года.
Исследователи из университетов достигают новых успехов в BCI-технологиях
В частности, это касается синтеза речи и мимики. В августе в журнале Nature вышли два доклада, посвященные интерфейсам «мозг — компьютер», которые способны переводить нейронные сигналы в предложения со скоростью, близкой к скорости обычного разговора — около 150 слов в минуту). В ближайшие два-три года достижения в этой области станут еще более заметными.
Исследователям из Университета Радбуда и Утрехтского университета в августе удалось преобразовать сигналы мозга в слышимую речь. Расшифровывая сигналы мозга с помощью комбинации имплантатов и ИИ, они смогли предсказать слова, которые люди хотят произнести, с точностью от 92% до 100%.
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Калифорнийского университета в Беркли в августе разработали интерфейс «мозг — компьютер», который позволил женщине с тяжелым параличом, вызванным инсультом ствола мозга, говорить с помощью цифрового аватара. Это первый случай синтеза речи и мимики на основе сигналов мозга. Система может декодировать сигналы в текст со скоростью почти 80 слов в минуту, что значительно превосходит имеющиеся технологии.
Рынок BCI привлекает нетипичных игроков
Пример сочетания неинвазивной технологии «мозг — компьютер» и кикшеринга. Сервису Whoosh и российской биотех-лаборатории Neiry удалось управлять скоростью самоката силой мысли. Нейроинтерфейс Neiry в виде резинки на лоб со множеством датчиков считывает ЭЭГ мозга: усталость, концентрацию внимания и когнитивную нагрузку — и передает сигналы на компьютер. С компьютера сигнал передается самокату, который ускоряется при фокусировании водителя на движении, и, наоборот, замедляется при снижении концентрации.
В BCI-лихорадку включилась даже Apple. Летом 2023 году компания запатентовала BCI-наушники, которые должны регистрировать биосигналы и электрическую активность головного мозга.