Prvi Neuralink implant u čovekovom mozgu

Elon Musk je ispunio obećanje: potpuno funkcionalan neuročip njegove firme Neuralink po prvi put je uspešno ugrađen u mozak čoveka! Kakvi su rezultati?

Ugradnja čipova u čovekov mozak odavno je težnja, ali istovremeno i odgovornost naučnih krugova u mnogim kompanijama i naučnim institucijama širom sveta. Neke od kompanija već su došle do značajnih otkrića u BCI (Brain Computer Interface) tehnologiji, a najnovije informacije, koje je nedavno objavio Elon Musk, govore da je potpuno funkcionalan neuročip u kompaniji Neuralink prvi put ugrađen u mozak čoveka.

BCI interfejs, koji povezuje čovekov mozak s mašinom, direktan je put komunikacije između električne aktivnosti mozga i nekog spoljašnjeg uređaja kao što je računar. Najčešće je usmeren ka poboljšanju ili korekciji ljudskih kognitivnih ili senzorno-motornih funkcija, pri čemu BCI sistemi mogu biti u potpunosti neinvazivni (EEG, MEG, EOG, MRI), delimično invazivni (ECoG, endovaskularni), u potpunosti invazivni (mikroelektrode dolaze u direktan kontakt s moždanim tkivom), a najnovija tendencija je razvoj bežičnih implantabilnih neuročipova koji se ugrađuju u mozak čoveka.

BCI istorija

Pionir u oblasti interfejsa mozak-kompjuter bio je nemački psihijatar Hans Berger, koji je 1924. godine iskoristio elektroencefalografiju (EEG) za snimanje moždane aktivnosti. Ovaj pronalazak je primljen s mnogo skepticizma u medicinskim i naučnim ustanovama pre nego što je konačno prihvaćen i međunarodno priznat 1937. godine. Nakon toga počeo je da se koristi na globalnom nivou za dijagnostikovanje abnormalnosti u mozgu, a mnogi istraživači su ga koristili i za demonstraciju epilepsije.

Pacijent je demonstrirao sposobnost da pomera kursor na ekranu računara snagom svojih misli. Pokazao je sposobnost da igra šah i video-igru Civilizatoon VI, a istakao je i da mu je na ovaj način značajno poboljšan kvalitet života

Prvi implantabilni moždani čip (stimoceiver), napravio je poznati španski neurofiziolog Jose M. Delgado, dok tehnologija interfejsa mozak-računar, kakva je danas aktuelna, potiče iz 1965. godine, kada je američki kompozitor Alvin Lucier koristio EEG podatke i tehnike obrade analognih signala za kontrolu akustičnih instrumenata, demonstrirajući prvu upotrebu onoga što će kasnije biti nazvano „interfejs mozga i računara“. Ovo je bio prvi dokaz da se moždana aktivnost može koristiti za kontrolu mašina. Prvi neuroprotetski uređaji implantirani ljudima pojavili su se sredinom devedesetih.

Sam termin BCI (Brain-Computer Interface) smislio je Jacques J. Vidal, kompjuterski naučnik (UCLA, Los Anđeles), u prvoj recenziranoj publikaciji na ovu temu (Towards Direct Brain-Computer Communication), objavljenoj 1973. godine. Kasnije u svom istraživanju, 1977. godine, Vidal je pokazao da vizuelno evocirani potencijal može da se koristi za pomeranje grafičkog objekta nalik kursoru na ekranu računara.
U narednim decenijama mnogi neuronaučnici su ostvarili značajna dostignuća u ovoj oblasti. Tehnika je uskoro primenjena kako bi pomogla u oporavku izgubljenih čula vida, sluha i pokretljivosti. Posebno je značajna mogućnost da pacijenti svojim mislima kontrolišu kretanje kompjuterskog miša, a poslednjih godina stvorena su mnoga revolucionarna pomagala, kao što su dešifrovanje mentalnog rukopisa, sinteza govora ljudi koji ne mogu da govore zbog paralize ili nekog drugog neurološkog problema.

Uvođenje neinvazivnih bežičnih moždanih implantanata dovelo je do povećanja njihove kliničke vrednosti i efikasnosti smanjenjem rizika od komplikacija nakon ugradnje. Kompanije koje su u poslednje vreme ostvarile najznačajnije rezultate u toj oblasti su Neuralink, Neurable, Blackrock Neurotech, Synchron, Braingate, Paradromics, Kernel, MindMaze, a najviše zanimljivih informacija stiže iz Neuralink-a. Iza ove kompanije stoji jedno od najpopularnijih imena u IT svetu – Elon Musk, poznat po brojnim inovativnim idejama.

Neuralink BCI

Neuralink je američka neurotehnološka kompanija sa sedištem u Fremontu. Osnovao ju je 2016. godine Elon Musk s još sedam naučnika i inženjera, stručnjaka iz oblasti neuronauke, biohemije i robotike. Započeli su s razvojem uređaja za implantaciju veoma tankih niti (debljine 4 do 6 mikrometara) u mozak, kao bi se pomoću njih „čitale“ informacije. Kako je sam Musk izjavio, inspiracija za tu ideju potekla je iz naučnofantastičnog koncepta „neuralnih čipki“ izmišljenog univerzuma The Culture (serija od 10 naučnofantastičnih romana čiji je autor Iain M. Banks).

Eksperimenti su izvođeni sa životinjama, pa je aktuelni neuročip najpre testiran na majmunima. Prvu prezentaciju ove tehnologije Musk je priredio 2020. sa ciljem da pokaže kako proces funkcioniše i da se može ukloniti bez ikakvih posledica („demonstracija sa tri praseta“), a u aprilu 2021. je demonstrirao majmuna koji igra stoni tenis (Monkey Pong) korišćenjem Neuralink implantanata. Iako je u to vreme bilo planirano da ugradnja čipova u mozak čoveka bude ostvarena 2020. godine, planovi Neuralink-a su se poremetili pre svega zbog kašnjenja odobrenja Američke federalne komisije (FDA).

Prvi implantabilni moždani čip (stimoceiver), napravio je poznati španski neurofiziolog Jose M. Delgado, dok tehnologija interfejsa mozak-računar, kakva je danas aktuelna, potiče iz 1965. godine

Razlozi za kašnjenje odobrenja bile su brojne kritike na račun kompanije Neuralink zbog eutanazije primata koji su korišćeni u eksperimentima (zabeleženo je više od 1500 uginuća životinja). Zvaničan zahtev je odbijen 2022. i zbog potencijalnih opasnosti koje uključuju primenu litijumske baterije, mogućnosti da se male žice implantanata nađu i u drugim delovima mozga, kao i pitanja da li i kako uređaj može biti otklonjen bez oštećenja moždanog tkiva.

Ugradnja implantanata

Odobrenje za ugradnju implantanata u mozak čoveka dobijeno je maja 2023. Već 29. januara 2024. godine Musk je izjavio objavio da je prva implantacija uspešno završena. Identiteti prvih pacijenata nisu otkriveni, ali učesnici ove prve PRIME (Precise Robotically Implanted Brain-Computer Interface) studije, koja bi trebalo da traje šest godina, morali su da budu stariji od 22 godine, kvadriplegični (ne mogu pomerati ruke i noge) zbog povreda kičmene moždine ili ALS-a (progresivne degeneracije nervnih ćelija kičmene moždine i mozga), kao i bez drugih aktivnih implantanata kao što su, na primer, pejsmejkeri. Priprema pacijenata traje oko 18 meseci, a nakon ugrađenog implantanta pacijenti će biti praćeni najmanje pet godina.

Prvi Neuralink implantant pacijentu je ugradio hirurški robot. Identitet te osobe otkriven je 20. marta. U pitanju je 29-godišnji Noland Arbaugh, koji je ostao nepokretan nakon nesreće pri ronjenju pre devet godina. Njegove sposobnosti stečene zahvaljujući ugrađenom čipu predstavljene su uživo na platformi X. Pacijent je demonstrirao sposobnost da pomera kursor na ekranu računara snagom svojih misli. Pokazao je sposobnost da igra šah i video-igru Civilizatoon VI, a istakao je i da mu je na ovaj način značajno poboljšan kvalitet života.

N1 i R1

Implant kompanije Neuralink, koji je prvi put ugrađen u čovekov mozak, predstavlja bežični interfejs između čovekovog mozga i računara. On nosi oznaku N1, dok je oznaka robota koji ga je implantirao R1. Robot je dizajniran da pouzdano i efikasno ubaci ultratanke i fleksibilne niti implantanta u region mozga koji kontroliše nameru pokreta. Kada se postavi na svoje mesto, implantant je nevidljiv. Namenjen je da snima i bežično prenosi moždane signale (nervnu aktivnost osobe) u N1 aplikaciju koja dekodira nameru pokreta i omogućava pacijentu da kontroliše računar ili pametni telefon svojim mislima.

Implantant je po obliku i veličini sličan novčiću. Postavlja se ispod kože na glavi, ima 64 sitne, fleksibilne žice (sonde) koje se postavljaju pravo kroz čvrsti, zaštitni sloj tvrde opne (dure) mozga u korteks (moždanu koru), što je zadatak robota R1. Ove žičane sonde otvaraju 1.024 kanala dvosmerne komunikacije između mozga i implantanta, koji zatim bežično komunicira s računarima i drugim uređajima. Uz malo obuke, implantant omogućava pacijentima da ovim uređajima upravljaju direkt­no svojim umom.

Čak i ako se moždani implantant pokaže bezbednim, stručnjaci kažu da bi moglo proći više od deset godina da se inicijativa odobri za komercijalnu upotrebu

Široka primena implantabilnih neuročipova se neće dogoditi brzo. Ako se moždani implantant i pokaže bezbednim, stručnjaci kažu da bi moglo proći više od deset godina da se inicijativa odobri za komercijalnu upotrebu. Mask-ova kompanija, kao i druge koje se bave BCI tehnologijom, preduzimaju brojne aktivnosti koje će dovesti do praktične primene neuroimplantanata ne samo sa ciljem da daju doprinos napretku u medicinske svrhe već i da ubrzaju na taj način evoluciju čitavog čovečanstva kako bi ono (po rečima Musk-a) moglo da ide u korak sa sistemima veštačke inteligencije budućnosti.

Autor: Nadežda Veljković