В Китае разработан мозговой имплант Neucyber, используя который обезьяна-инвалид смогла есть клубнику при помощи роботизированной руки, управляемой мысленными командами. Нейроинтерфейс Neucyber был разработан компанией Beijing Xinzhida Neurotechnology и представлен сегодня на форуме «Чжунгуаньцунь» в Пекине. Чжунгуаньцунь, известная как «китайская Кремниевая долина», — зона высокотехнологичного развития, в которой сосредоточено более 17 тыс. предприятий.

Источник изображения: Pixabay

Чип Neucyber состоит из гибких микроэлектродов, «устройств сбора нейронных сигналов» и «алгоритма генеративного нейронного декодирования». В отличие от Neuralink, которая уже провела цикл испытаний на людях, Beijing Xinzhida Neurotechnology пока тестирует свой имплант на животных. «Нейроинтерфейс фиксирует тонкие изменения в электрических сигналах мозга, расшифровывает намерения мозга и реализует “мысленный” контроль, что позволяет управлять машинами без физического контакта», — пояснил профессор Университета Цинхуа Ло Минмин (Luo Minmin).

В прошлом году в Китае была открыта специализированная лаборатория для исследований взаимодействия мозга и машины, а правительство страны подтвердило приоритетность разработки технологий мозгового интерфейса. В феврале 2024 года в Университете Цинхуа пациенту с параличом всех конечностей был имплантировал другой вариант нейроинтерфейса — Neural Electronic Opportunity (NEO). Это позволило пациенту пить воду при помощи специальной роботизированной перчатки.

В США Neuralink сейчас тестирует на обезьянах имплант Blindsight (дословно — «Слепое зрение») который даст возможность слепым людям новый способ «видеть». Blindsight предназначен для моделирования окружающего мира в режиме реального времени. «Поначалу разрешение [искусственного зрения] будет низким, как в ранней графике Nintendo, но в конечном итоге может превысить нормальное человеческое зрение», — написал основатель компании Илон Маск (Elon Musk) в X и заверил читателей, что ни одна обезьяна не погибла и не получила серьёзных травм от этого устройства.

Гендиректор Meta✴ Марк Цукерберг (Mark Zuckerberg) сообщил, что его компания заметно продвинулась в разработке технологии, которая позволит пользователям управлять устройствами с помощью сигналов мозга. В отличие от компании Neuralink Илона Маска (Elon Musk), которая использует мозговой имплантат, технология Meta✴ является неинвазивной.

Источник изображения: YouTube

Последними достижениями в этой сфере Цукерберг поделился в ходе интервью на YouTube с технологическим предпринимателем Роберто Никсоном (Roberto Nickson). Цукерберг пояснил, что разрабатываемый компанией умный браслет будет использовать электромиографию (ЭМГ) для интерпретации нейронных сигналов, посылаемых из мозга в руку, и перевода их в команды для устройства.

Глава Meta✴ заявил о большом потенциале этой технологии, отметив, что, несмотря на достижения, компания пока находится в начале пути, поскольку ещё не выпустила первую версию устройства.

Говоря о возможных приложениях технологии, Цукерберг сообщил, что умный браслет вскоре может быть интегрирован с умными очками дополненной реальности Meta✴ Ray-Ban, чтобы улучшить взаимодействие с пользователем за счёт возможностей мультимодального искусственного интеллекта.

Ранее Цукерберг заявил, что футуристическое нейронное устройство может стать потребительским продуктом «в течение следующих нескольких лет». Он отметил, что у браслета с поддержкой ЭМГ нет ограничений, таких как при использовании камер для отслеживания жестов. Кроме того, использование ИИ позволит приспособиться к индивидуальным особенностям каждого человека. Цукерберг рассказал, что с таким браслетом «вы, по сути, сможете печатать и управлять чем-то, просто думая о том, как вы хотите двигать рукой, и это даже не будут большие движения».

Компания Neuralink, основателем и владельцем которой является Илон Маск (Elon Musk), провела мероприятие с участием 29-летнего парализованного Ноланда Арбо (Noland Arbaugh), которому был вживлён её мозговой имплантат. В ходе беседы Арбо рассказал, как ему живётся с вживлённым в мозг чипом, а видео этой беседы он опубликовал в своём аккаунте в сети X.

Источник изображения: YouTube

По словам Ноланда Арбо, имплантат позволил ему чувствовать себя обычным человеком, а не парализованным. Чип Neuralink даёт ему возможность выполнять разные задачи на компьютере, причём постепенно он делает это всё быстрее и эффективнее. Помимо прочего, Ноланд может силой мысли играть в некоторые компьютерные игры, включая Civilization VI. Он рассказал, что постепенно у него всё лучше получается играть в стратегию.

Ноланд отметил, что ему нравится прогрессировать в играх, поскольку постоянно побеждать своего отца в шахматы уже не так интересно. Ещё молодой человек соревнуется с отцом в Mario Kart. Во время беседы он поблагодарил разработчиков из Neuralink, которые помогли ему изменить жизнь, а также выразил уверенность в том, что в будущем мозговой имплантат Neuralink поможет большему количеству людей.

Напомним, Илон Маск основал компанию Neuralink в 2016 году. В январе этого года миллиардер объявил о проведении успешной операции по внедрению имплантата человеку. Не так давно в интернете появилось видео, демонстрирующее, как Ноланд Арбо играет в виртуальные шахматы силой мысли. Позднее в соцсети X также был опубликован пост, созданный самим Ноландом.

В январе этого года первый парализованный доброволец перенёс операцию по установке в черепную коробку импланта Neuralink, который позволил ему научиться управлять курсором на ноутбуке буквально при помощи мысли. Компания на этой неделе опубликовала видео, демонстрирующие обретённые после этой операции добровольцем новые физические возможности.

Источник изображения: Neuralink, X

В ходе трансляции, которую Neuralink предсказуемо осуществляла на платформе X Илона Маска (Elon Musk), представитель компании представил аудитории 29-летнего Ноланда Арбоу (Noland Arbaugh), который восемь лет назад получил травму спинного мозга и утратил подвижность всех четырёх конечностей. Как пояснил сам находящийся в специальном кресле пациент, он не может двигать руками и ногами, а также не чувствует ничего ниже уровня плеч.

При этом сам доброволец находился во время трансляции в прекрасном расположении духа, много улыбался и шутил. По его словам, операцию по установке импланта он перенёс очень легко, из больницы его выписали уже на следующий день. После некоторой тренировки и настройки оборудования он научился управлять с помощью мысли курсором на экране ноутбука, и в первые дни появление подобной возможности настолько будоражило его эмоционально, что он просыпался в шесть утра и с нетерпением ждал, когда получит доступ к заветному ноутбуку.

Попробовав свои силы в стратегической игре Civilization VI и шахматах, Ноланд Арбоу отдал предпочтение последним, и на каком-то этапе так увлёкся этим занятием, что с большим трудом дожидался момента, пока аккумулятор вживлённого импланта будет снова заряжен для продолжения экспериментов. Напомним, что заряда импланта хватает на несколько часов непрерывной работы, затем его нужно восполнять при помощи специальной подушки с функцией беспроводной зарядки. Предполагается, что у серийной версии зарядка будет происходить, пока пациент находится в кровати и спит.

Первый пациент с мозговым имплантом Neuralink признался, что технологии этой компании не лишены недостатков, но он убеждён, что она находится в самом начале пути, и уже в нынешнем виде её разработки сильно изменили его жизнь. Опрошенные CNBC эксперты пояснили, что прочие разработчики нейроинтерфейсов добились схожих результатов задолго до Neuralink, а вот активность этой компании с точки зрения научных публикаций пока крайне низка. Пройдёт несколько месяцев, прежде чем регуляторы в США разрешат Neuralink провести операции на других добровольцах, а позже приступить к серийному производству имплантов и их установке. Представители компании заявили, что она надеется в будущем научиться восстанавливать утраченное зрение при помощи своих имплантов.

Группа учёных из Университета Цинхуа сообщила, что разработанный ими мозговой имплантат вернул давно парализованному пациенту подвижность руки. Отмечается, что китайская разработка менее опасна для тканей мозга, чем имплантат компании Neuralink Илона Маска (Elon Musk). Имплантат Маска проникает в нервную ткань и разрушает часть нервных клеток в месте установки, тогда как китайский датчик накладывается поверх нервной ткани.

Источник изображения: Tsinghua University

На днях Илон Маск признался, что компания Neuralink провела первую операцию по установке мозгового имплантата в голову человека. Датчик Neuralink заглубляет в нервную ткань коры головного мозга тончайшие иглы. Заглубление происходит всего на 2 мм, но оно, без сомнения, разрушает часть нервных клеток в месте установки.

Китайские учёные пошли по другому пути. Около 10 лет команда из Цинхуа разрабатывала имплантат, который сохранял бы достаточную к мозговым сигналам чувствительность и не повреждал бы корковые нейроны, которые лишними не могут быть по определению, поскольку отвечают, в том числе, за память и навыки. Поэтому датчик Neural Electronic Opportunity или NEO, как они назвали свою разработку, помещается в эпидуральное пространство между мозгом и черепом. Оно также заполнено живыми тканями и сосудами, но нервной ткани в них нет.

Датчик NEO не имеет собственного питания. Оно у него беспроводное. Высокочастотная передающая антенна для передачи питания и блок управления, а также передатчик сигналов мозга на смартфон или компьютер смонтированы на внешней стороне черепа. Платформа работает через систему машинного обучения, которая совершенствует свои способности по мере реабилитационных мероприятий.

Первый имплантат был установлен пациенту 24 октября 2023 года. К настоящему времени учёные наблюдают «впечатляющий прогресс». Человек, который последние 14 лет после перенесённой травмы не мог двигать своими руками и ногами, с помощью мозгового имплантата научился управлять элементом экзоскелета на руке настолько, что смог самостоятельно принимать пищу. В декабре была проведена операция на другом пациенте, но он пока проходит стадию восстановления.

«Следующим этапом исследования является разработка нового протокола активной реабилитации с поддержкой интерфейса мозг-компьютер для ускорения роста нервной ткани на месте повреждённых сегментов спинного мозга», — сообщили в университете. Только лечением травм и заболеваниями нервной системы учёные не ограничатся. В перспективе они мечтают соединить мозг и компьютер таким интерфейсом, чтобы одно стало продолжением другого.

Долгое время добивавшаяся права начать клинические испытания на людях компания Neuralink в этом году уже провела первую операцию по вживлению в головной мозг пациента импланта, позволяющего наладить взаимодействие с компьютером. До этого сообщалось, что в общей сложности в текущем году такие операции будут проведены на 11 пациентах из числа добровольцев.

Источник изображения: Neuralink

Идти на такой риск в большинстве случаев людей толкают тяжёлые нарушения моторных функций, которые не позволяют им двигать конечностями самостоятельно. Neuralink рассчитывает настроить интерфейс между человеческим мозгом и компьютером таким образом, чтобы пациенты смогли эффективно управлять бионическими протезами или экзоскелетами, а в идеале начали бы двигать собственными конечностями.

Вчера Илон Маск на страницах принадлежащей ему социальной сети X признался, что первый человек получил имплант Neuralink и теперь идёт на поправку после операции. Напомним, что небольшой имплант цилиндрической формы устанавливается в отверстие в черепной коробке человека, а с головным мозгом он соединяется тончайшими электродами. По замыслу компании, проводить подобные операции должны специализированные роботы. Илон Маск добавил, что первые результаты обнадёживают, поскольку импланту уже удаётся регистрировать активность нейронов пациента.

Компания уже придумала название для своего импланта, который планирует выпускать серийно в случае успеха клинических испытаний. Обозначаемый как Telepathy, он должен позволять человеку управлять смартфоном или компьютером, а также любым другим устройством, «буквально силой мысли». Целью стартапа, по словам Маска, является помощь людям с тяжёлыми нарушениями во взаимодействии мозга с нервной системой. «Представьте себе, если бы Стивен Хокинг мог бы общаться быстрее, чем опытная машинистка набирает текст или произносит слова аукционист», — привёл пример глава компании.

Напомним, что на предыдущих этапах испытаний решение Neuralink использовалось подопытными обезьянами для контроля предметов в компьютерных играх при помощи сигналов головного мозга. Макака с вживлённым чипом, например, играла в пинг-понг на дисплее компьютера. Первично компания хотела перейти к испытаниям импланта на людях к концу 2019 года, но разрешение удалось получить только в прошлом. Электроды, которые проникают в кору головного мозга пациента, углубляются в неё менее чем на 2 миллиметра, но это больше основной части конкурирующих решений. Обычно для тестирования имплантов на первой группе из пяти или десяти пациентов требуется около шести месяцев. Если на этом этапе всё проходит удачно, компания сможет расширить свои испытания. По мнению научных консультантов Neuralink, прежде чем мозговые импланты компании будут одобрены к массовому применению, пройдут годы.

Образовательная платформа Skillbox совместно с биотех-лабораторией Neiry впервые использовала нейроинтерфейс для профориентации. Новая технология работает на данных об электрической активности мозга, помогая измерять поведенческие паттерны человека. Впервые нейроинтерфейс был протестирован на образовательной конференции EdCrunch. Участниками анализа были гости мероприятия. В ходе исследования было выявлено, что большинство людей предрасположены к таким профессиям, как UX/UI-дизайнер, бухгалтер, менеджер маркетплейсов, бизнес-аналитик, инженер по тестированию и специалист по кибербезопасности.

Классическая методика профориентации, определяющая предрасположенности и навыки кандидата, предполагает методику тестирования, а также дальнейшую рефлексию в формате беседы со специалистом. Skillbox и Neiry впервые провели тестирование с помощью нейроинтерфейса. Такая технология позволяет проанализировать электрическую активность мозга и получить дополнительную информацию о предрасположенностях человека и его потенциале.

Нейроинтерфейс измеряет ритмы головного мозга, включая замер индивидуальной частоты альфа-пика — генетически врожденной особенности активности мозга. Последняя у разных людей фиксируется в диапазоне от 7 до 13 Гц и является индивидуальным поведенческим паттерном человека, на основании которого можно сделать вывод о предрасположенности к различным типам специальностей. Люди, обладающие наиболее низкими частотами в альфа-диапазоне, проявляют больше оригинальности и креативности в решении нестандартных задач. А люди с высокими частотами — более рациональны и продуктивны в технических специальностях.

«Показатель индивидуальной частоты альфа-пика — врожденная характеристика человека. У каждого она своя, уникальная, как отпечаток пальца. Знание своей частоты поможет нам лучше понять, почему некоторые из нас предпочитают постоянно переключаться между различными задачами и темами, в то время как другие предпочитают углубиться в одну конкретную область. Знание своей врожденной предрасположенности к определенным видам задач поможет человеку выбрать максимально подходящую профессию. Так в мире будет меньше несчастных людей и больше талантливых специалистов», — рассказал Александр Панов, CEO Neiry.

Параметры предрасположенности человека к определенным действиям условно поделены на большие блоки: креатор, менеджер, гик. На основе этой информации формируется профиль человека. Команда Skillbox отобрала 18 востребованных профессий платформы по направлениям «Программирование», «Дизайн» и «Управление». Каждая из специальностей, в зависимости от набора компетенций, подходит тому или иному профилю. Так, например, показатель альфа-пика в 7 Гц характеризует человека как креатора. На основе этой информации ему были рекомендованы такие профессии, как графический дизайнер, дизайнер интерьеров, коммерческий иллюстратор.

При проведении тестирования пользователь надевает на голову нейроинтерфейс (повязка или наушники с электродами, считывающими электроэнцефалограмму), подключенный к компьютеру. Для измерения на конференции использовались устройства Neiry, представляющие собой портативные нейроусилители.

Далее для эффективного проведения исследования пользователю нужно закрыть глаза, расслабиться и постараться не думать ни о чем в течение 30 секунд для того, чтобы нейроинтерфейс мог откалиброваться и настроиться на индивидуальный паттерн мозговой активности и предоставить результаты.

Всего измерения прошли более 140 человек. Каждый получил информацию по нескольким параметрам предрасположенности к определенным действиям. По этим данным участникам тестирования были предложены 5 наиболее релевантных профессий Skillbox. Самыми популярными специальностями оказались: UX/UI-дизайнер, бухгалтер, менеджер маркетплейсов, бизнес-аналитик, инженер по тестированию и специалист по кибербезопасности.

«Мы видим большой потенциал в развитии и совершенствовании методик профориентации и не останавливаемся в своем стремлении помогать человеку лучше узнавать себя, свои желания и потребности. Именно в таком случае подход к выбору профессии будет осознанным, а результат обучения совпадет с воображаемой картинкой. В этом году мы уже представили на рынке первый комплексный продукт — профориентационный курс «Кем стать?». Он помогает прояснить внутреннюю мотивацию человека и сформировать его карьерную грамотность. В дальнейшем, применяя технологии, процесс самодиагностики станет еще более точным, что позволит студентам на выходе чувствовать себя востребованными в профессии и просто счастливыми», — поделилась Наталья Влодавская, директор по клиентскому опыту в Skillbox.

Учёные из Университета Тафтса (США) представили прототип гибридного транзистора на основе шёлка. Биологический материал включили в стандартный техпроцесс производства чипов, что обещает сделать его использование массовым. Сочетание кремния и биотехнологий позволяет гибридным электронным цепям реагировать одновременно на электрические и биологические сигналы, открывая путь к датчикам здоровья и нейропроцессорам.

Источник изображения: Tufts University / Silklab

Исследователи давно ищут мостик между живым и неживым, который позволит создавать нейроинтерфейсы между электронными устройствами и живыми организмами. Перспективы подобных решений невозможно переоценить. Нейросети, подобные мозгу процессоры, датчики биологических процессов в организме людей — это многое изменит в жизни людей. Произойдёт это не завтра и не послезавтра, но рано или поздно мир станет совершенно иным.

Подтолкнут ли к этим изменениям только что представленные гибридные транзисторы, или они канут в небытие, мы пока не знаем. Но на данном этапе разработка демонстрирует ряд интересных свойств, например, способность вписаться в современные техпроцессы выпуска микросхем.

Предложенный учёными гибридный процессор в качестве изолятора (очевидно, затвора) использует материал на основе белка фиброина, входящего в состав шёлковых нитей и, например, паутины. Этот белок показал хорошую восприимчивость в процессе регулировки его ионной проводимости электронными импульсами и биомаркерами.

По сути, мы имеем дело с чем-то сильно напоминающим, как работает ячейка памяти ReRAM: насыщение ионами рабочего слоя меняет там сопротивление. Тем самым гибридный транзистор на основе шёлка вполне перекрывает область применения резистивной памяти или мемристора, как назвала его компания HP, и даже выходит за его пределы, поскольку заходит в сферу биологии.

На основе предложенного решения исследователи создали датчик дыхания, чутко реагирующий на влажность. Здоровье человека — это та сфера, которая может стать благодатной почвой для множества перспективных начинаний, и «транзистор из шёлка» вполне может стать одним из них.

Компания Precision Neuroscience, основанная в 2021 году, ставит своей целью помощь парализованным пациентам в управлении цифровыми устройствами путём декодирования нейронных сигналов мозга. Созданная компанией система Layer 7 Cortical Interface расшифровывает сигналы мозга и переводит их в компьютерные команды. В январе 2023 года Precision объявила о новом раунде финансирования на сумму $41 млн. А недавно компания провела своё первое клиническое исследование на людях.

Источник изображений: Precision Neuroscience

Системе BCI (brain–computer interface) от Precision под названием Layer 7 Cortical Interface требуются считанные секунды, чтобы в реальном времени произвести визуализацию активности мозга пациента в высоком разрешении. По утверждению компании, система генерирует изображение нейронной активности с самым высоким разрешением из когда-либо зарегистрированных. «Это было невероятно сюрреалистично, — заявил президент компании Крейг Мермель (Craig Mermel). — От характера данных и нашей способности визуализировать это, знаете ли, у меня… мурашки по коже».

В ходе исследования нейроинтерфейс Layer 7 Cortical Interface был временно помещён в мозг трёх пациентов, которые уже подвергались нейрохирургическим операциям по удалению опухолей. Датчик системы представляет собой массив электродов, слегка напоминающий кусочек скотча. Precision утверждает, что, будучи тоньше человеческого волоса, датчики прилегают к поверхности мозга, не повреждая ткани.

По словам Мермела, технология работала именно так, как ожидалось, поэтому в дальнейшем область исследований планируется значительно расширить. Если испытания пройдут в соответствии с планом Precision, пациенты с тяжёлыми дегенеративными заболеваниями, такими как боковой амиотрофический склероз (БАС), могут в конечном итоге восстановить некоторую способность общаться с близкими, перемещая курсоры, печатая и даже получат доступ к социальным сетям.

По словам доктора Бенджамина Рапопорта (Benjamin Rapoport), соучредителя и главного научного сотрудника Precision, ряд различных академических медицинских центров предложил поддержать пилотное клиническое исследование компании. Он рассказал, что компания сотрудничала с Рокфеллеровским институтом неврологии Университета Западной Вирджинии, и обе организации готовились к процедурам более чем за год.

Продолжительность одного обследования составляет 15 минут. Один из пациентов спал во время процедуры, а двое бодрствовали для изучения их мозговой активности во время общения. «Я никогда не видел такого количества данных, 1000 каналов в реальном времени, — рассказал непосредственно проводивший операции хирург Питер Конрад (Peter Konrad), заведующий отделением нейрохирургии Рокфеллеровского института неврологии. — Вы наблюдаете процесс мышления, это удивительно!».

Электроды достаточно давно используются на практике, чтобы помочь нейрохирургам контролировать активность мозга, но разрешение обычных систем очень низкое. Стандартные электроды имеют размер около 4 мм, в то время как массив Precision такого размера может вместить от 500 до 1000 контактов. «Это разница между взглядом на мир с помощью старой черно-белой камеры и просмотром в высоком разрешении», — говорит Конрад.

В конечном итоге Precision надеется, что её технология вообще не потребует открытой операции на головном мозге. Хирург будет иметь возможность имплантировать массив, сделав тонкий разрез в черепе и вставив нейроинтерфейс, как письмо в почтовый ящик. Щель будет толщиной менее миллиметра — настолько маленькой, что пациентам не нужно брить волосы для процедуры.

Конкурирующие компании в сфере BCI, такие как Paradromics и Neuralink, разработали системы, предназначенные для введения непосредственно в ткань мозга. Это даёт чёткое представление о деятельности каждого нейрона, но может привести к повреждению тканей. Уровень детализации не является обязательным для декодирования речи или достижения других функций, к которым стремится Precision, поэтому компания в конечном итоге сосредоточилась на минимально инвазивном подходе.

Хотя исследование на людях является важной вехой, путь к рынку для этого типа технологий долог. Precision ещё не получила одобрения FDA (Food and Drug Administration) на своё устройство, и компании придётся тесно сотрудничать с регулирующими органами для проведения испытаний и сбора данных о безопасности. Несколько компаний, таких как Synchron, Paradromics и Blackrock Neurotech, также создали устройства с похожей функциональностью, но по состоянию на июнь ни одной компании не удалось получить окончательное одобрение FDA.

В ближайшие недели Precision проведёт тестовое подключение своего устройств к ещё двум пациентам в рамках пилотного клинического исследования. Precision также сотрудничает с такими организациями в сфере здравоохранения, как Mount Sinai в Нью-Йорке и Massachusetts General Hospital в Бостоне, и надеется получить полное разрешение FDA на своё устройство первого поколения в следующем году.