Sun. Feb 25th, 2024

Nu a fost primul dispozitiv mic care a fost implantat într-un creier uman. Totuși, anunțul lui Elon Musk de luni a întors capetele în mica comunitate de oameni de știință care au petrecut decenii lucrând pentru a trata anumite dizabilități și afecțiuni prin atingerea directă a sistemului nervos al corpului.

„A introduce un dispozitiv într-o persoană nu este o sarcină mică”, a spus Robert Gaunt, profesor asociat la departamentul de medicină fizică și reabilitare de la Universitatea din Pittsburgh. „Dar nu cred că nici măcar Elon Musk ar fi preluat un astfel de proiect dacă nu ar fi fost cercetarea și capacitatea demonstrată de-a lungul deceniilor în neuroștiință.”

Anunțul lui Musk a fost brusc și a oferit puține informații dincolo de știrea în sine: „Primul om a primit un implant de la @Neuralink ieri și își revine bine. Rezultatele inițiale arată o detectare promițătoare a vârfurilor neuronilor.”

Mulți oameni de știință au aplaudat anunțul lui Neuralink, remarcând, de asemenea, cu prudență că studiul clinic al companiei este în stadii foarte incipiente și nu au fost făcute publice prea multe informații. Totuși, cercetătorii au spus că Neuralink a făcut câștiguri semnificative și că face exact ceea ce sunt bune startup-urile: să ia ceea ce a fost învățat prin știința de bază și să încerce să facă un produs real și viabil.

Este prea devreme să știm dacă implantul Neuralink va fi eficient la oameni, dar anunțul companiei este o „dezvoltare incitantă”, a spus Gaunt, a cărui activitate se concentrează pe utilizarea implanturilor – dispozitive cunoscute sub numele de interfețe creier-calculator – pentru a restabili controlul și funcțiile motorii. ca simțul tactil al oamenilor.

El a spus că noua piatră de hotar Neuralink este pornirea unei industrii care a suferit deja progrese rapide în ultimii 15 ani.

Prima interfață creier-calculator a fost implantată într-un om la sfârșitul anilor 1990, cercetare care a fost condusă de un neurolog de pionier pe nume Phil Kennedy.

Ideea a fost că aceste dispozitive ar putea accesa circuitul creierului care rămâne intact după rănire pentru a efectua mișcări și funcții de bază. De exemplu, atunci când o persoană se gândește să își miște mâinile sau se uită la altcineva care își mișcă mâna, mulți dintre aceiași neuroni din creier sunt activi ca și cum ar fi efectuat singur mișcarea, a spus Jennifer Collinger, profesor asociat la departamentul de fizică. medicină și reabilitare la Universitatea din Pittsburgh.

„Puteți găsi modele de activitate în datele neuronale care se corelează cu acele mișcări, astfel încât, în esență, puteți schimba acea relație pentru a le oferi apoi control asupra mișcării reale”, a spus ea.

În 2004, un dispozitiv minuscul cunoscut sub numele de matrice Utah a fost implantat într-un om pentru prima dată, permițând unui bărbat paralizat să controleze cursorul unui computer cu impulsurile sale neuronale. Dispozitivul, inventat de Richard Normann de la Universitatea din Utah, arată ca un mic cip cu vârfuri subțiri care sunt de fapt zeci de electrozi minusculi. Matricea este concepută pentru a se atașa de craniu printr-o deschidere a pielii.

Folosind matricea Utah, oamenii de știință au reușit să demonstreze cum interfețele creier-calculator pot ajuta oamenii să controleze un braț robot cu mintea, să-și stimuleze propriile mușchi și membre, să folosească computere și alte dispozitive externe și chiar să decodeze scrisul de mână și vorbirea.

„Toate acestea au fost o dovadă de concept cu adevărat importantă pentru a arăta că această tehnologie ar putea fi utilă”, a spus Collinger, a cărui activitate se concentrează pe restabilirea funcției brațului și mâinii pentru a permite pacienților cu paralizie nu doar să mute aceste anexe, ci și să folosească ei să manipuleze obiecte și să efectueze mișcări mai abil care încorporează semnale tactile și alte forme de feedback senzorial. Ideea este de a activa o gamă mai largă de funcții necesare vieții de zi cu zi.

Introduceți Neuralink. Startup-ul lui Musk, împreună cu alte întreprinderi private similare, cum ar fi Synchron și Precision Neuroscience, folosesc în esență ceea ce s-a învățat de-a lungul deceniilor pentru a face interfețele creier-calculator mai practice pentru mai mulți pacienți.

Neuralink a câștigat anul trecut aprobarea de la Food and Drug Administration pentru a efectua primul său studiu clinic uman. Detaliile despre cine a fost selectat și procedura de implantare a dispozitivului despre care Musk a spus că a avut loc duminică au fost puține, dar compania a dezvoltat un implant cerebral care să permită oamenilor, cum ar fi pacienții cu paralizie severă, să controleze un computer. telefon sau alt dispozitiv extern folosind gândurile lor.

Startup-ul a făcut deja câteva salturi mari înainte.

Spre deosebire de matricea Utah, dispozitivul Neuralink este complet implantabil, ceea ce înseamnă că pacienții ar putea fi în cele din urmă mai puțin constrânși – majoritatea implanturilor necesită ca oamenii să efectueze activități într-un cadru controlat de laborator.

„A fost o provocare uriașă de inginerie”, a spus Gaunt. „Acesta a fost genul de lucru pe care academicienii și alți oameni l-au de-riscat de-a lungul multor decenii, dar a fost nevoie de un efort ingineresc dificil și concertat pentru a-l construi efectiv.”

Au fost câteva denivelări pe parcurs. Compania a fost cuprinsă de controverse după ce grupurile de activiști și plângerile personalului intern au susținut că Neuralink a maltratat unele dintre animalele folosite în experimente. O investigație federală nu a evidențiat nicio încălcare în afara unui „eveniment chirurgical advers” în 2019 pe care compania l-a raportat ea însăși, potrivit Reuters.

Neuralink nu este primul care a instalat o interfață creier-computer complet implantabilă într-un pacient uman, dar Gaunt a spus că compania a îmbunătățit cât de mult pot înregistra aceste dispozitive treptat.

Neuralink folosește, de asemenea, chirurgia robotică inovatoare, mai degrabă decât un neurochirurg specializat, pentru a implanta dispozitivul.

„Este mult diferit de ceea ce au făcut oamenii înainte”, a spus Sergey Stavisky, profesor asistent la departamentul de chirurgie neurologică de la Universitatea din California, Davis și co-director al Laboratorului de neuroprotezie UC Davis.

Stavisky a spus că automatizarea procedurii cu un robot ar putea face-o mai eficientă și mai eficientă pe drum.

„Puteți pune mai multe, le puteți introduce rapid, puteți evita vasele de sânge”, a spus el, „dar este, de asemenea, greu și nou și trebuie să arătați că robotul este în siguranță.”

Demonstrarea siguranței va fi una dintre funcțiile principale ale studiului clinic Neuralinks. În următoarele luni, startup-ul va trebui să demonstreze că dispozitivul său poate funcționa fără efecte adverse grave.

De asemenea, rămâne de văzut dacă implantul funcționează conform intenției. În anunțul său pe X, Musk a spus că pacientul „își revine bine” și că rezultatele inițiale „arată o detectare promițătoare a vârfurilor neuronilor”.

Fără date, este dificil de știut ce înseamnă asta, dar Gaunt a spus că probabil că indică faptul că electrozii sunt la locul lor, un neuron din apropiere a declanșat și implantul poate detecta în esență această activitate.

„Practic înseamnă că, cel puțin la un anumit nivel, funcționează”, a spus el.

Musk a spus că studiile clinice timpurii vor avea ca scop tratarea persoanelor cu paralizie sau paraplegie. Dacă dispozitivul funcționează, ar putea fi folosit într-o zi pentru a trata o serie de afecțiuni.

Dr. David Brandman, un neurochirurg care co-dirige UC Davis Neuroprosthetics Lab cu Stavisky, folosește deja dispozitive complet implantate pentru a trata pacienții cu boala Parkinson, convulsii și dureri anormale.

Când vine vorba de nevoi medicale, interfețele creier-calculator pot avea un impact uriaș, a spus el, inclusiv pentru supraviețuitorii accidentului vascular cerebral și pacienții cu leziuni ale măduvei spinării, paralizie și scleroză laterală amiotrofică (ALS).

Dincolo de aplicațiile clinice, este ușor pentru imaginație să ruleze cu noțiuni SF de bioinginerie. Musk însuși a alimentat aceste fantezii, spunând în 2022 că intenționează să-și facă unul dintre implanturile Neuralink într-o zi.

Mulți oameni de știință, totuși, cred că acest tip de gândire este prea îndepărtat în viitorul îndepărtat – și nu foarte practic.

„Cred că este prea devreme să vorbim despre asta”, a spus Brandman. „Există oameni care au nevoie și orice accent pe „ce-ar fi” și „ce s-ar putea întâmpla” face un deserviciu persoanelor care au nevoie de un dispozitiv.”

Și în timp ce ideea de dispozitive controlate de creier poate sugera potențialul de creștere a abilităților umane, oamenii de știință sunt de acord că până acum nu a existat nicio demonstrație că aceste implanturi pot îmbunătăți funcțiile față de ceea ce poate face o persoană fără dizabilități.

„Ideea că aceste dispozitive ne vor permite să atingem orice fel de abilitate supraomenească este doar știință ficțiune în acest moment”, a spus Gaunt.

Totuși, studiul clinic al Neuralink reprezintă o mare dezvoltare pentru domeniul neuroștiinței și bioingineriei. Și, în loc să-și umbrească propriile eforturi, Gaunt și alții au spus că este firesc ca industria să intervină și să construiască pe ceea ce a realizat lumea academică.

„Universitațile și laboratoarele academice sunt locuri care excelează într-adevăr în deschiderea unui teren nou-nouț, mergând în locuri în care nimeni nu a mai mers până acum și încercând lucruri mult prea riscante pentru ca companiile și investitorii să-și pună banii”, a spus Gaunt.

Odată ce implanturile cerebrale au demonstrat capacități reale, de exemplu, companiile private au început să intervină cu resurse și capital care micșorează ceea ce este disponibil prin granturi de cercetare pentru a construi un produs viabil din punct de vedere comercial, a adăugat el.

În orice caz, Gaunt a spus că succesele timpurii ale Neuralink sunt o dovadă a importanței finanțării cercetării științifice de bază.

În cazul în care toate evoluțiile industriei îi lasă pe cei din mediul academic, ar putea fi mai greu de prezis.

Stavisky a spus că depinde de comunitatea științifică să descopere următoarea graniță în domeniu, asemănând procesul cu navigarea înaintea valului și împingerea științei într-un mod care se poate traduce din nou în evoluții comerciale în viitor.

Asta nu înseamnă neapărat că toate titlurile strălucitoare și atenția asupra lui Musk și Neuralink nu au efect, a spus Gaunt.

„Din când în când, când se întâmplă astfel de lucruri, mă trezesc cu o criză existențială”, a spus el, „dar apoi realitatea se instalează și mă gândesc la modul în care vor exista întotdeauna provocări și științe de bază care trebuie să fie rezolvat.”

Acest articol a fost publicat inițial pe NBCNews.com

Leave a Reply