Hitech logo

Тренды

Электроника в голове: зачем нужны нейроимпланты и кто в России их делает

TODO:
Алексей Корецкий14 июня 2023 г., 11:59

Раз в несколько месяцев в медиа стабильно спорят о Neuralink — компания дает поводы, хотя говорить о ее практических результатах рано. Впрочем, эта компания не единственная, кто предлагает вживлять электроды в мозг. Нейроимплантов боятся и ждут, строят конспирологические теории про чипирование и рисуют перспективы кибербудущего, где наш мозг станет суперкомпьютером. Но если отвлечься от амбициозных заявлений Илона Маска, оказывается, некоторые чипы уже испытаны и вполне успешно внедряются в медицинскую практику — причем у российских компаний. Вместе с телеграм-каналом Innovations разбираемся без алармизма: что это за устройства, как они работают и доживем ли мы до эпохи, когда каждый сможет поставить себе чип.

00
Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Какие бывают нейрочипы и зачем они нужны

Цифровой прорыв: как искусственный интеллект меняет медийную рекламу

Нейроимпланты — это электронные устройства, которые вживляют в разные зоны мозга в зависимости от того, какого эффекта нужно достичь. Механизм работы в основном такой: клетки мозга вырабатывают электрические сигналы, которые могут коррелировать с конкретной мыслью или действием — например, движением руки. Нейрочипы ловят эти сигналы, передают новые электрические импульсы обратно в мозг или связывают с другими устройствами, например, протезами конечностей.

Существуют роботизированные нейропротезы, которыми управляют электроды, вживленные в мозг. Их имплантируют тем, кто полностью парализован и не может контролировать свое тело.

Другие нейрочипы, которые уже активно используются, взаимодействуют с органами чувств и помогают людям с нарушениями слуха и зрения.

Кто занимается нейрочипами в России

Первую в стране линейку нейрочипов разработала компания «Сенсор-Тех». В 2022 году она представила на ПМЭФ 3 вида новых нейроимплантов Elvis. Устройства успешно испытаны на обезьянах и запатентованы.

Elvis V ставится в зрительную кору головного мозга. Обруч с двумя камерами становится «кибернетическими глазами»: они считывают изображение в реальном времени, микрокомпьютер на поясе распознает его и передает эти сигналы в мозг. Благодаря стимуляции малыми токами человек должен испытывать зрительные ощущения — видеть упорядоченные пиксельные вспышки света. В 2024-26 годах планируют первые испытания устройства на людях.

Источник фото: сайт «Сенсор-Тех»

Кохлеарный имплант Elvis C предназначен для внутреннего уха. Внешняя часть устройства — речевой процессор — улавливает звуки и передает их в улитку внутреннего уха, стимулируя нервные окончания. Так неслышащие люди получают электронный слух.

Третью модель — Elvis DBS — разрабатывают для людей с неврологическими заболеваниями: болезнью Паркинсона, синдромом Туретта, хроническими болевыми расстройствами, тремором. По задумке, устройство ставят в подкорковые структуры мозга и соединяют с нейростимулятором в груди пациента. Врач сможет программировать нейростимулятор для каждого человека, задавая параметры стимуляции мозга в зависимости от заболевания.

Другую разработку тестирует группа ученых из СПбГУ. Главная особенность нейроимплантов NeuroPrint — их печатают на 3D-принтере. Эта технология может сделать нейроимпланты гораздо доступнее: ученые рассчитывают, что благодаря компактности оборудования и скорости производства устройства можно будет создавать под каждого пациента прямо в клиниках. А еще удалось напечатать мягкие образцы, похожие на наружную соединительнотканную оболочку мозга. Они не такие жесткие, как существующие импланты, что расширяет их применение в клинической практике.

Устройства NeuroPrint восстанавливают двигательную функцию, их можно ставить и в спинной, и в головной мозг. Интерфейс уже протестировали на рыбках данио-рерио и млекопитающих.

Источник фото: vc.ru / Минобрнауки России

Еще одна исследовательская группа работает на базе Дальневосточного федерального университета. Там создали Ресурсный центр инвазивных технологий. Цель исследований — разработать нейрочипы для людей с заболеваниями ЦНС (например, болезнью Альцгеймера), травмами спины и протезированными конечностями.

Сотрудники оцифровывают болезнь Паркинсона, а совместно с компанией TeslaSuit разрабатывают реабилитационную платформу на базе технологий виртуальной реальности и системы обратной связи.

Так что, чипы — новая повседневность?

Устройства, которые уже испытаны, используются в здравоохранении. Но больше всего инвестиций вливается в ИИ — например, компанией Neuralink и их конкурентами Synchron. К идеям «человека-суперкомпьютера» много претензий со стороны биоэтики. Во-первых, чтобы протестировать такое устройство, нужно убивать много животных и проводить очень рискованные операции на людях. Во-вторых, в программе могут быть уязвимости и ошибки, которые вскроются со временем (уже боитесь, что хакеры взломают ваш мозг?). А еще эксперты опасаются, что с помощью такого чипа можно будет влиять на поведение человека — правда, такие устройства еще не изобрели.

Несмотря на то, что успешные кейсы есть, практика вряд ли станет массовой в ближайшее время. Пока примеры таких интерфейсов единичны. Создание чипа — вещь очень индивидуальная: нет устройства, которое подходило бы всем людям с одинаковым заболеванием.

Есть вопросы и к возможностям нейрочипов. Тот же Илон Маск заявлял, что с их помощью можно будет лечить шизофрению и аутизм. Это вызывает скепсис у ученых: не доказано, что психические заболевания и патологии развития можно вылечить электрическими импульсами.

Зато нейрочипы могут влиять на неврологические заболевания — например, убирать некоторые симптомы болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера и купировать приступы эпилепсии. При этом все образцы по-прежнему экспериментальные, так что в ближайшее время импланты в нашем мозгу не станут обычным делом.