Какие нейрочипы с разным функционалом создают сегодня лаборатории и стартапы

МонокльHi-Tech

Взрыв мозга: как нейрочипы изменят медицину

Эксперименты по вживлению электронных протезов в мозг реальных пациентов ставят на поток. Уже в текущем году Илон Маск планирует десятки таких операций, а российский стартап «Нейроимпланты Элвис» претендует на лидерство в сегменте электронного зрения

Владимир Веретенников

 Imago/Christian Ohde

Идея замены нейрочипом вышедших из строя естественных «линий связи» от мозга человека к его мышцам не нова. Первые попытки соединить нейроны с компьютером предпринимались еще в начале 1970-х годов в Калифорнийском университете. Полвека назад люди уже знали о мозге достаточно много и имели под рукой вычислительные машины, но уровень технологий не позволил воплотить мечту в реальность.

Однако в воображении писателей гипотетический научно-технический прогресс не останавливался. В 1984 году был опубликован роман Уильяма Гибсона «Нейромант» — в нем люди массово пользуются кибернетическими имплантами, которые делают их сильнее, выносливее, улучшают рефлексы, память, скорость мыслительных процессов и т. д. По факту такой «гибрид» является уже не вполне биологическим существом — это новая ступень эволюции. Гибсон заложил основы целого научно-фантастического жанра под названием «киберпанк», его книгами в 1980–1990-х годах зачитывались юные гики, которые получали техническое образование и мечтали когда-нибудь воплотить в жизнь эту безумную идею о слиянии человека и компьютера.

В реальном, не фантастическом мире мечты трансформировались в прикладную задачу: восполнить пробелы медицины в реабилитации людей с ограниченными возможностями. «Это направление позволит помочь людям, которые либо из-за врожденных болезней, либо в силу несчастного случая оказались отрезаны от полноценного восприятия мира. Необходимость сделать что-то, что кардинально изменит их жизнь в лучшую сторону, — сильнейшая мотивация для всех ученых», — отмечает Денис Кулешов, гендиректор компании «Нейроимпланты Элвис», открытой на базе лаборатории «Сенсор-Тех» — дочерней организации благотворительного фонда, поддерживающего слепоглухих людей.

Сегодня десятки лабораторий и стартапов занимаются созданием нейрочипов с разным функционалом. В разработке — импланты для считывания данных со зрительной коры головного мозга, позволяющие слепым прозреть; протезы для людей с эпилепсией и болезнью Паркинсона, которые помогут контролировать судороги и тремор. И конечно, устройства для восстановления движения конечностей у парализованных людей: человеку будет достаточно мысленно сформулировать задание, чтобы имплант преобразовал его в команду, поступающую в мышцы.

Рассматривается также возможность применения нейрочипов для поддержания больных с агрессивными мозговыми опухолями: при таких видах рака паралич — неизбежность, так как рано или поздно опухоль разрушает проводящие пути, отвечающие за движение рук и ног.

«Как специалист могу засвидетельствовать: чем больше степень неподвижности больного при онкологии, тем меньше шансов, что он выживет. Если человек уже окончательно слег, функции его организма одна за другой отключаются — и пациент в течение не очень продолжительного срока умирает. И наоборот: если больной сохранил хотя бы частичную подвижность, если он способен хоть как-то передвигаться и мало-мальски себя обслуживать, общаться с окружающими, то он далеко еще не потерян. Сравнивая двух людей с опухолями одинаковой величины, один из которых слег, а второй — нет, сразу можно сказать, что первый проживет более короткую жизнь, а вот второй еще может побороться», — объясняет нейрохирург Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. академика И. П. Павлова Олег Острейко.

Эволюция нейрочипов

Как и многие перспективные технологии, на начальном этапе развития нейрочипирование буксовало. Первый интерфейс «мозг — компьютер» представила американская компания Cyberkinetics еще в 2004 году: это была система BrainGate, с помощью которой в моторные зоны мозга вживлялись датчики, преобразующие желания пациента в команды на протез и контролирующие его активность. Людям удавалось совершать довольно сложные движения своими электронными конечностями и перемещать курсор по экрану силой мысли. Но в реальности это было чем-то вроде орудия пыток. Технология BrainGate требовала сложной нейрохирургической операции, громоздкого оборудования и зачастую имела негативные последствия для здоровья пациентов. Человеческий организм отторгал электроды и датчики — слишком крупные и довольно грубо внедренные, каналы зарастали и блокировали контакты. Компания-разработчик так и не смогла довести проект до ума и продала его корпорации Microsystems, которая тоже не добилась стопроцентного успеха.

За последующие двадцать лет прорывов в экспериментах с мозговыми имплантами было не так много, но в лабораториях по всему миру продолжалась кропотливая работа. Сегодня уже многие научные проекты готовы представить результаты — гораздо более впечатляющие, чем на заре развития направления.

Сегодня уже появились чипы, готовые к внедрению в медицинскую практику

Нейрочипы, которые испытывают in vivo, теперь совсем маленькие — размером с монету. Электроды, с помощью которых их соединяют с мозговой тканью, тоже стали филигранными и напоминают отростки настоящих нейронов. Их изготавливают из биосовместимых материалов, как правило, на основе углеродных нанотрубок или электропроводящего углеродного волокна — это позволяет обеспечить подачу импульсов на нервы, не повреждая их, а лишь раздражая за счет создаваемого электрического поля.

Кроме того, нейрохирурги отработали операции по проникновению внутрь черепной коробки. Сейчас достаточно сделать небольшой разрез на коже головы и высверлить фрезевое отверстие в конкретном месте, определенном по данным МРТ-снимка мозга и показателям нейронавигационной станции. Вездесущий Илон Маск, визионер в этой области, утверждает, что операция безболезненная и даже не требует наркоза, в его компании Neuralink такие манипуляции проводят роботы.

Совершенствуется и эргономика устройств: разработчики стремятся к тому, чтобы носители нейрочипов не ощущали дискомфорта от присутствия инородного тела, а по их внешнему облику никто бы не догадывался о существовании протеза в мозге.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Редкие земли не долетают до производства Редкие земли не долетают до производства

О важности развития отрасли производства редких и редкоземельных металлов

Монокль
Абузусная головная боль: симптомы, причины и методы лечения Абузусная головная боль: симптомы, причины и методы лечения

Может ли головная боль стать сильнее, если пытаться её уменьшить?

ТехИнсайдер
Премия за нефизический инструмент для физики и не только Премия за нефизический инструмент для физики и не только

Нобелевская премия по физике 2024: за прорыв в машинном обучении и нейросетях

Наука и жизнь
Алла Сигалова: Самое сложное – договориться с собой Алла Сигалова: Самое сложное – договориться с собой

Театральный режиссер и хореограф Алла Сигалова создала сотни спектаклей

Ведомости
Познание в обход сознания Познание в обход сознания

Почему мозг приписывает намерения нарисованным треугольникам?

Вокруг света
Формула любви Формула любви

Можно ли просчитать совместимость с партнером математически?

Лиза
Абсолютный рекорд: в России существует железная дорога с шириной колеи 9 метров. Но зачем она нужна? Абсолютный рекорд: в России существует железная дорога с шириной колеи 9 метров. Но зачем она нужна?

Почему железные дороги в странах мира отличаются по ширине и какая самая широкая

ТехИнсайдер
Аппетит приходит вовремя Аппетит приходит вовремя

Испытываете чувство вины по поводу своего пищевого поведения?

RR Люкс.Личности.Бизнес.
Что сделать, чтобы авокадо быстрее дозрело: 4 простых трюка Что сделать, чтобы авокадо быстрее дозрело: 4 простых трюка

Лайфхаки, которые помогут ускорить процесс дозревания авокадо

ТехИнсайдер
Фитоняня Фитоняня

Как озеленить детскую комнату: красиво и безопасно

Лиза
Можно ли прогнозировать колебания уровня Каспийского моря? Можно ли прогнозировать колебания уровня Каспийского моря?

Какие прогнозы колебаний уровня воды в Каспии доступны сегодня?

Наука и жизнь
У нас есть всё У нас есть всё

Группа СБПЧ — о воображаемых мирах, рождении строчек и мелодий

Seasons of life
Крепкий фундамент Крепкий фундамент

Особенности взаимоотношений российских яхтенных дилеров с британскими верфями

Y Magazine
Дэвид Линч Дэвид Линч

Правила жизни кинорежиссера Дэвида Линча

Правила жизни
Роторно-поршневые двигатели Роторно-поршневые двигатели

Проблемы и перспективы роторных двигателей

Наука и техника
Леонид Быков. В бой идут одни герои Леонид Быков. В бой идут одни герои

Из реальной жизни боевых летчиков Быков взял в картину очень много деталей

Коллекция. Караван историй
Шитье-бытье Шитье-бытье

В Париже показывают шедевры вышивки золотом

Weekend
Банная философия Банная философия

Баня как путь к очищению: истории и практики из Красной Поляны

Seasons of life
ИИ предсказывает столкновения нейтронных звезд ИИ предсказывает столкновения нейтронных звезд

Команда астрономов обучила нейросеть предсказывать столкновение нейтронных звезд

ТехИнсайдер
Судный день Судный день

Вызвали в суд в качестве присяжной? Осторожнее, это могут быть мошенники

Лиза
Кто особенно склонен к изменам: 3 ключевые психологические черты, подталкивающие к неверности Кто особенно склонен к изменам: 3 ключевые психологические черты, подталкивающие к неверности

Почему некоторые люди изменяют, а другие — нет?

Psychologies
Беззубый театр Беззубый театр

Наступило время театра беспроблемного и потому бесчеловечного

Знание – сила
Пар над водой Пар над водой

Хаусбот, заметно отличающийся от всех остальных

Y Magazine
Дар, а не «мочалка» Дар, а не «мочалка»

«Сначала с чем-то в себе борешься, а потом вдруг начинаешь любить»

Новый очаг
Восстанавливая цвета: как реконструируют окраску вымерших животных. Часть 1. Членистоногие и моллюски Восстанавливая цвета: как реконструируют окраску вымерших животных. Часть 1. Членистоногие и моллюски

Как ученые реконструируют внешний вид древних беспозвоночных

Наука и техника
Шеф — поставщик: здесь и сейчас Шеф — поставщик: здесь и сейчас

Как в разных регионах находят необычные продукты и превращают в уникальные блюда

Bones
Программа «12 шагов»: как она работает и кому может помочь Программа «12 шагов»: как она работает и кому может помочь

Как программа «12 шагов» помогает избавиться от зависимости?

Psychologies
Девчонки на кухне Девчонки на кухне

«Программа «Еда как в сказке» с дочерьми — лучшее, что со мной случилось»

Новый очаг
Кладовая солнца Кладовая солнца

7 способов сделать темную квартиру светлее

Лиза
9 принципов первой психологической помощи 9 принципов первой психологической помощи

Каковы главные принципы оказания первой психологической помощи?

Psychologies
Открыть в приложении