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

«Лаврова не могла выбрать между Смоктуновским и Баталовым», — рассказывала подруга актрисы «Лаврова не могла выбрать между Смоктуновским и Баталовым», — рассказывала подруга актрисы

Роднило ее избранников только одно — все они были талантливы, неординарны

Коллекция. Караван историй
Бетонные гиганты выходят в море Бетонные гиганты выходят в море

Как в арсенале судостроителей появился бетон

Наука и техника
Блокчейн-обменник Блокчейн-обменник

Как основатели Via Protocol запустили платежную систему для криптовалюты

Forbes
Андрей Синявский Андрей Синявский

Андрей Донатович Синявский — фантаст, философ и филолог

Дилетант
Что такое духовность и как ее развивать: 6 способов Что такое духовность и как ее развивать: 6 способов

Кто может называть себя духовно богатой личностью?

Psychologies
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
Учёные, стихотворцы и блохи Учёные, стихотворцы и блохи

Кто такой Князев — автор рукописи «Учёные и блохи» и как она появилось?

Наука и жизнь
Модный план на год Модный план на год

11 способов прокачать свой стиль

Добрые советы
8 доказательств того, что вы неправильно моете посуду: самые распространенные ошибки 8 доказательств того, что вы неправильно моете посуду: самые распространенные ошибки

Эти ошибки при мытье посуды влияют непосредственно на ваше здоровье!

ТехИнсайдер
Каждому, по факту, рядом нужен человек Каждому, по факту, рядом нужен человек

«Как пережить душевную боль, которую нам причиняют самые близкие люди?»

OK!
Тропики в ванной Тропики в ванной

Мечтали когда-нибудь о ванной комнате, утопающей в зелени?

Новый очаг
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
…И другие официальные лица …И другие официальные лица

Некоторые из тех, кто стоял за спиной лидеров «Большой тройки»

Дилетант
Расшифровка диалога, полученного по молекулярной связи Расшифровка диалога, полученного по молекулярной связи

Я жив. И даже условно цел, но существую в виде облака...

Наука и жизнь
Дом радио в поисках новой волны Дом радио в поисках новой волны

В Санкт-Петербурге полным ходом идет реставрация Дома Радио

СНОБ
Фитнес-подсказки Фитнес-подсказки

Должно ли после тренировки что-то болеть и почему во время бега бывает диарея

Здоровье
Пар над водой Пар над водой

Хаусбот, заметно отличающийся от всех остальных

Y Magazine
Комната снов Комната снов

Почему Дэвид Линч — больше чем режиссер

Men Today
Дворянская честь и закон. Отрывок из книги «Когда велит совесть» Дворянская честь и закон. Отрывок из книги «Когда велит совесть»

Что предшествовало судебной реформе 1864 года

СНОБ
По ком стучит барабан По ком стучит барабан

«Обезьяна» — причудливый хоррор, вдохновленный рассказом Стивена Кинга

Weekend
Новость, ставшая бомбой Новость, ставшая бомбой

Потсдамская конференция вошла в историю и как стартовая площадка ядерной гонки

Дилетант
Все на высоте Все на высоте

Пять причин поспешить к маммологу

Лиза
Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 1 Русско-американские отношения в XIX веке. Часть 1

Развитие торговых и политических отношений между США и Российской империей

Наука и техника
Мягкая сила Мягкая сила

Идеальный диван в гостиную: как выбрать, куда поставить

Лиза
Кейс Кейнса Кейс Кейнса

Как теория британского экономиста покоряла мир

Деньги
«Весёлый шмель гудит весеннюю тревогу…» «Весёлый шмель гудит весеннюю тревогу…»

Возрождение шмелиных семей происходит весной

Наука и жизнь
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Как появились ориентированные на подростков журналы, публикующие фантастику

Наука и жизнь
Всаднику вернули историчность Всаднику вернули историчность

Как студенты отреставрировали малую модель знаменитого Медного всадника

Санкт-Петербургский университет
Тихая роскошь Тихая роскошь

Пентхаус на берегу Верхнего озера с «парящим» кабинетом

SALON-Interior
Кружок, два глаза и улыбка: кто и когда придумал первый смайлик Кружок, два глаза и улыбка: кто и когда придумал первый смайлик

Как родилась идея смайлика, которая впоследствии изменила мир

ТехИнсайдер
Открыть в приложении