Neuralink – czym jest implant mózgowy, jak działa i w jakich chorobach może pomóc?

Czym jest interfejs mózg-komputer?

Aby lepiej zrozumieć czym jest Neuralink, warto najpierw przedstawić klasę oprogramowania określaną jako BCI (ang. Brain-Computer Interface lub po prostu smartbrain). BCI ma za zadanie stworzyć połączenie pomiędzy ludzkim mózgiem a zewnętrznym urządzeniem, którym zazwyczaj jest komputer lub mechaniczna kończyna. Założeniem leżącym u podstaw oprogramowania mózg-komputer jest wyeliminowanie ograniczeń płynących np. z uszkodzenia układu nerwowego w wyniku wypadku lub choroby neurodegeneracyjnej.

Pierwsze BCI były projektowane już w połowie lat 90. ubiegłego wieku, ale była to relatywnie prosta neuroprotetyka. Dzięki ogromnym postępom w dziedzinie sztucznej inteligencji, w tym uczenia maszynowego, możliwe staje się wykrywanie stanów umysłowych pacjenta, a także jego emocji poprzez monitorowanie zmian w obrębie elektroencefalografii i połączenie tych wyników z działaniem urządzeń elektronicznych.

Czym wyróżnia się Neuralink?

Neuralink nadal jest stosunkowo nowym implantem, ponieważ korporacja otrzymała zgodę od Agencji Żywności i Leków (ang. Food And Drug Administration, FDA) na testowanie technologii na ludziach dopiero w połowie ubiegłego roku. Zanim rozwiązanie trafi do komercyjnej sprzedaży można spodziewać się jeszcze długiej drogi. Niemniej jednak jest to bardzo duży sukces zważywszy na fakt, że do tej pory nawet próby testowania interfejsów BCI na zwierzętach spotykały się z ostrą falą krytyki.

Główną różnicą między Neuralink a innymi podobnymi rozwiązaniami jest liczba wykorzystanych elektrod. W przypadku rozwiązania oferowanego przez firmę Elona Muska jest ich ponad tysiąc, a więc znacznie więcej niż w konkurencyjnych technologiach. Można spodziewać się, że przełoży się to na precyzję sterowania urządzeniami peryferyjnymi.

Jak wygląda Neuralink?

Urządzenie Neuralink po implantacji jest całkowicie niewidoczne z zewnątrz, nie zaburza więc poczucia estetyki. Z wyglądu urządzenie przypomina niewielki aparat słuchowy lub czujnik używany przez sportowców do mierzenia tętna z klatki piersiowej, ale jest od nich nieporównywalnie bardziej skomplikowany.

Obudowę Neuralink wykonano z biokompatybilnego polimeru. Został on zaprojektowany tak, aby wytrzymać kilkukrotnie bardziej wymagające warunki niż te, które panują w ludzkim organizmie. Kolejnym elementem jest bateria, którą można ładować indukcyjnie (bezprzewodowo). Dzięki temu raz założony implant Neuralink pozostaje w organizmie i nie ma potrzeby go wyjmować.

Serce implantu stanowi zaawansowana elektronika, każdorazowo projektowana tak, aby dopasować się do indywidualnych potrzeb pacjenta. Układ elektroniczny przetwarza aktywność ludzkiego mózgu, a następnie łączy się z aplikacją Neuralink konwertując odczytane sygnały na konkretne działania i aktywności.

W jaki sposób działa implant Neuralink?

Kluczem do życia z wszczepionym implantem jest prawidłowy odczyt aktywności mózgu człowieka. Jest to możliwe dzięki elektrodom (jest ich dokładnie 1024), które są rozmieszczone na 64 bardzo cienkich i elastycznych włóknach. Wyjątkowe parametry tych nici zapobiegają uszkodzeniu mózgu podczas implantacji, a także codziennego użytkowania.

Nici z elektrodami stanowiące podstawę Neuralink są na tyle precyzyjne, że nie mogą zostać założone przez człowieka, nawet wyspecjalizowanego neurochirurga. Musi tego dokonać maszyna. W tym celu zaprojektowano specjalnego robota chirurgicznego, który zagwarantuje idealne rozłożenie poszczególnych włókien dokładnie tam, gdzie powinny się znaleźć.

Robot Neuralink posługuje się zestawem optyki oraz pięcioma kamerami pozwalającymi na korzystanie z koherencyjnej tomografii optycznej (ang. Optical Coherence Tomography, OCT). To technologia diagnostyczna, która pozwala na uzyskania żywych obrazów w bardzo wysokiej rozdzielczości, ponieważ opiera się na działaniu fal świetlnych, a nie radiowych. Jednocześnie jest ona całkowicie bezpieczna z uwagi na brak szkodliwego dla pacjenta promieniowania.

Igła służąca do aplikacji nici zawierających elektrody jest cieńsza od ludzkiego włosa, dzięki czemu możliwe jest zachowania maksymalnej precyzji podczas układania nici z elektrodami.

Dla kogo przeznaczony jest implant Neuralink?

Z informacji umieszczonej w swojej witrynie internetowej przez firmę Neuralink wynika, że obecnie implant (określany roboczo jako N1) jest wykorzystywany do pomocy osobom dotkniętym porażeniem czterokończynowym . Jak twierdzi Elon Musk dzięki temu odkryciu możliwe będzie sterowanie komputerem lub urządzeniem mobilnym, a za ich pomocą – dzięki zaawansowanej łączności (jak technologia 5G) praktycznie każdym urządzeniem jedynie za pomocą myśli.

Wsparcie osób z porażeniem czterokończynowym to dopiero początek drogi. Amerykański miliarder deklaruje, że jego celem jest wspieranie osób z różnego rodzaju ograniczeniami, w tym po utracie wzroku lub słuchu. Docelowo rozwiązanie ma pozwolić na integrację człowieka ze sztuczną inteligencją i stworzenie symbiozy, która zniesie ograniczenia gatunkowe. Firma Neuralink planuje przeprowadzić kilkanaście operacji z wykorzystaniem implantów jeszcze w 2024 roku. Szacuje jednocześnie, że komercjalizacja programu powinna zająć nie dłużej niż dekadę.

W literaturze spekuluje się też, że era zapoczątkowana przez Neuralink wprowadzi ogromne zmiany nie tylko w medycynie, ale też w dziedzinie wykrywania przestępstw. Wskazuje się na potencjalne korzyści płynące ze wspomagania pamięci czy oceny wiarygodności wspomnień świadka. Możliwa wydaje się też ocena stanu emocjonalnego na poziomie neurologicznym w celu ustalenia zamiaru sprawcy i jego nastawienia do popełnionego przestępstwa.

Technologia opracowana przez firmę Elona Muska może zmienić rzeczywistość. Wraz z postępem sztucznej inteligencji można spodziewać się, że Neuralink będzie ewoluował tak, aby maksymalnie ułatwić funkcjonowanie osobom niepełnosprawnym.