Ce se află în spatele implantului cerebral produs de Neuralink

Ce se află în spatele implantului cerebral produs de Neuralink? Totul și (mai) nimic nou.

„Primul subiect uman a primit ieri un implant de la @Neuralink și-și revine bine. Re­zultatele inițiale arată o detectare pro­mițătoare a impulsurilor nervoase.“ Era un nou mesaj laconic pe care Elon Musk îl pu­blica la sfârșitul lui ianuarie pe platforma X. Mai puțin cunoscută decât celelalte „jucării“ ale sale, cum ar fi Tesla sau SpaceX, Neuralink este compania prin care Musk promite nici mai mult, nici mai puțin nu doar că va ajuta persoanele cu tetraple­gie – paralizia tuturor celor patru membre, inclusiv a trunchiului, din cauza unei leziuni care afectează segmentele coloanei ver­tebrale cervicale – să-și recapete integral mobilitatea, dar și că le va permite nevăzătorilor (inclusiv a celor din naștere) să vadă.

„Nu vreau să dau speranțe nerezonabile, dar sunt din ce în ce mai convins că aceste lucruri se pot face“, spunea el în mai 2023, imediat după primirea acordului agenției federale pentru hrană și medicamente a SUA (FDA) pentru începerea studiilor clinice pe oameni.

Bomba animalelor

În lumea reală din spatele declarațiilor fantasmagorice ale lui Musk, dispozitivul Neuralink e însă ceva mai puțin mesianic. Odată implantat în zona creierului care planifică și contro­lează mișcările, este proiectat să interpre­teze activitatea neuronală a unei persoane, astfel încât aceasta să poată controla cu gândurile sale diferite dispozitive externe, cum ar fi un smartphone sau un computer.

Botezat Telepathy, implantul are mări­mea unei monede – cu un diametru de 23 de milimetri și o grosime de 8 milimetri – și se conectează la creier prin intermediul a 1.024 de electrozi. Operațiunea de implan­tare se face cu ajutorul unui robot-chirurgi­cal, iar cipul poate fi înlăturat în orice moment, fără niciun fel de efecte secundare (cel puțin asta susține compania).

„În principiu, ar putea să repare tot ceea ce este în neregulă cu creierul“, suprali­ci­tează Musk. Există o mulțime de oameni de știință care lucrează deja în acest domeniu, dar excentricul miliardar are am­biții mult mai mari, vorbind inclusiv despre dezvoltarea unei „cunoașteri supra­ome­nești“, capabilă să combată ame­nin­țarea pe care acesta o vede în inteligența artificială.

Până să ajungă acolo, recentul debut al testelor clinice pe oameni reprezintă pentru Neuralink o etapă critică în calea către dezvoltarea produsului final. Compania a încercat de mai multe ori să obțină aproba­rea de la FDA, dar demersul său a fost de fiecare dată respins, agenția invocând pre­o­cupări majore de siguranță în ceea ce pri­vește, printre altele, bateria cu litiu a dis­pozitivului (care poate fi încărcată de la distanță), potențialul ca firele minuscule ale implantului să migreze în alte zone ale creierului sau riscul ca îndepărtarea acestuia să producă deteriorarea țesutului cerebral.

Pentru a rezolva cât mai rapid aceste pro­bleme, mai mulți foști și actuali angajați ai companiei au declarat pentru Reuters că Musk a pus personal o presiune imensă pe membrii echipei pentru a forța testele pe animale, motivându-i să-și imagineze că au o bombă legată de cap, care ar putea exploda oricând. Și o bombă chiar a și explodat. În noiembrie anul trecut, patru parlamentari americani au cerut Comisiei pentru Bursă și Valori Mobiliare (SEC) să inves­­ti­gheze dacă Musk i-a indus în eroare pe investitori cu privire la siguranța implantu­lui său cerebral, după ce înregistrările vete­rinare au indicat că experimentele pe mai­muțe au avut „efecte debilitante asupra sănătății“.

Potrivit unor statistici de uz intern obți­nute de Reuters, între 2018 și 2022, cercetă­torii de la Neuralink ar fi ucis aproximativ 1.500 de animale, de la șobolani și șoareci de laborator la oi, porci și maimuțe. Deși nu este clar câte au murit din cauza com­pli­cațiilor provocate de implanturile cerebrale, Futurism citează un alt raport intern, în care se arată că, într-un experiment care a implicat 23 de maimuțe, 5 (21%) dintre acestea au fost eutanasiate din cauza unor probleme provocate de dis­pozitivul propriu-zis. „Musk trebuie să renunțe la obsesia lui de a ne băga un dispozitiv în cap. Dacă i-ar păsa într-adevăr de sănătatea pacienților, ar investi într-o in­terfață non­in­vazivă creier-calculator“, comenta la un moment dat Ryan Merkley, director al or­ga­nizației nonprofit de cerce­tare și advocacy Physicians Committee for Responsible Medicine.

Între știință și ficțiune

Simplificat, sistemul Neuralink constă într-un cip ata­șat la o rețea de fire mici, flexibile, care sunt „cusute“ în creier de un robot despre care compania spune că este „asemănător unei mașini de cusut“. Robotul îndepăr­tează o bucată mică de craniu, conectează electrozii de anumite zone ale creierului, iar singura urmă vizibilă care rămâne este cicatricea exte­ri­oară de la locul inciziei. Pro­cedura se face sub anestezie locală, durează aproximativ 30 de minute, iar pacienții se pot întoarce acasă în aceeași zi. Musk pretinde că implantul va putea fi actualizat în mod regulat, fără niciun fel de probleme. „Sunt destul de convins că nu ți-ai dori să rămâi blo­cat cu un iPhone 1 în cap, când iPhone 14 este disponibil“, spune el.

Încă dintr-o fază timpurie a proiectului, compania a publicat un videoclip cu o mai­muță numită Pager, care putea să controleze un joc video folosindu-se doar de minte, grație a două cipuri implantate la nivelul creierului. Pager, explicau inginerii de la Neuralink, a învățat să joace „Pong“, un joc video clasic al anilor ’70, după șase săptămâni de antrenament. „Pentru a controla paleta din partea dreaptă a ecranului, Pager se gândește pur și simplu să-și miște mâna în sus sau în jos“, se detalia în de­mon­strația prezentată pe YouTube. Musk a scris atunci pe X-ul de acum că primele produse Neuralink i-ar putea permite unei persoane cu paralizie să controleze un smartphone cu mintea „mai repede decât cineva care-și folosește degetele mari“. „Imaginați-vă un Stephen Hawking care ar fi putut scrie mai repede decât un dactilo­graf sau vorbi mai repede decât un licitator. Acesta este scopul“, își nuanța el la un moment dat declarațiile.

​Ca de fiecare dată când e vorba de pla­nu­rile aflate la limita dintre science și fiction ale lui Elon Musk, comunitatea cercetăto­rilor a reacționat diferit la cipul dezvoltat de Neuralink. Unii l-au ridicat în slăvi și au văzut în el o rafinare semnificativă a tehno­logiilor existente. Alții spun în schimb că dis­pozitivul nu aduce multe noutăți și că pre­tențiile companiei sunt, majoritatea, mai degrabă speculative și nu se bazează pe știința actuală. Ceva în genul răposatului hyperloop.

Dincolo de suportul strict științific al afir­mațiilor pe care le face, Musk a fost și va rămâne însă un om de marketing și un an­treprenor pursânge. Scopul său nu este atât să inventeze ceva în totalitate nou, cât să îmbunătățească și să vândă tehnologia deja existentă.

„Cu multă creativitate, Neuralink a reu­șit să copieze și să pună cap la cap o mul­țime de lucruri pe care alții le-au realizat“, spune Arto Nurmikko, cercetător la Boston University și membru al unei echipe de oameni de știință care a dezvoltat în urmă cu un deceniu un neurosenzor wireless capabil să înregistreze activitatea neu­ronală a porcilor și maimuțelor. Ulterior, în 2016, Nurmikko și colegii săi au demonstrat că senzorul lor poate ajuta maimuțele paralizate să umble. Este posibil ca tehnologia să nu fie unică, a adăugat acesta, dar întrebarea care rămâne este dacă ar putea avea un viitor în folosi­rea sa pe oameni. Iar în opinia sa, „răspun­sul ar putea foarte bine să fie «da»“. Genul acesta de proiecte „sunt esențiale pentru a inspira următoa­rea generație de ingineri și de oameni de știință“, crede și Peter Ban­nister, inginer biomedical la Institution of Engineering and Technology, o organizație profesională internațională a specialiștilor în domeniu.

Matricea primordială

Prima in­ter­față creier-calculator (BCI) a fost implan­tată într-un om la sfârșitul anilor 1990, într-un proiect de cercetare condus de neurologul Phil Kennedy. Ideea de la care s-a plecat a fost că acest tip de dispozitive ar putea accesa circuitele creierului – care rămân intacte după un accident soldat cu parali­zia membrelor – pentru a efectua mișcări și funcții de bază. De exemplu, „atunci când cineva se gândește să-și miște mâinile sau doar se uită la altcineva care își mișcă mâna, se activează mulți dintre aceiași neu­roni care ar fi activi dacă acel cineva ar fi efectuat singur mișcarea“, explică Jenni­fer Collinger, profesor asociat la departamentul de medicină fizică și reabilitare al Universității din Pittsburgh (SUA).

Deoarece neuronii generează semnale electrice, oamenii de știință pot folosi electrozi metalici conductivi pentru a le înregis­tra activitatea. Practic, BCI-urile captează și decodifică semnalele creierului, care sunt traduse în comenzi și transmise către electronice care efectuează anumite acțiuni.

În 2004, un dispozitiv minuscul cunoscut sub numele de matrice Utah i-a permis unui bărbat paralizat să controleze cu impulsurile sale neuronale cursorul unui computer. Dispozitivul, inventat de Richard Normann, de la Universitatea din Utah, arată ca un cip cu vârfuri subțiri – care sunt de fapt zeci de electrozi minusculi – și se atașează de craniu printr-o incizie în piele. Folosind matricea Utah, oamenii de știință au reușit să demonstreze cum in­ter­fețele creier-calculator pot ajuta oamenii să controleze cu mintea proteze robotice, să-și stimuleze membrele, să utilizeze computere și alte dispozitive externe și chiar să decodeze scrisul de mână și vorbirea.

În esență, Neuralink și alte start-upuri, cum ar fi Synchron sau Precision Neuroscience, folosesc ceea ce s-a învățat de-a lungul deceniilor pentru a face interfețele cre­ier-calculator mai practice și mai accesibile pentru mai mulți pacienți. Aflat în faza de studii clinice pe om încă de anul trecut, sistemul Stentrode (dezvoltat de Synch­ron), de exemplu, este conceput pentru a ajuta persoanele cu paralizie să controleze tehnologiile de asistență folosindu-se doar de gândurile lor. Spre deosebire însă de alte interfețe similare, Stentrode nu nece­sită intervenții chirurgicale pe creier des­chis sau forări în craniu. Poate fi activat printr-o intervenție chirurgicală minim in­vazivă, care durează aproximativ două ore, fiind introdus prin vena jugulară pentru a ajunge la cortexul motor al creierului, de unde poate capta semnale neurologice care denotă acțiunile intenționate ale unui individ.

Aceste semnale sunt preluate apoi de o platformă tehnologică numită BrainOS, care le traduce în timp real în clickuri și apă­sări de taste pe un computer sau dispo­zitiv mobil. Un dispozitiv suplimentar de ur­mărire a ochilor este utilizat pentru a controla mișcările cursorului computerului. Rezultatul este un sistem care le permite persoanelor cu paralizie severă să trimită mesaje text și e-mailuri, să acceseze servicii de telemedicină, bancare, de cum­pă­rături online și multe altele, folosindu-și doar gândurile pentru a controla tehnologia.

Gânduri în mișcare

Există însă și BCI-uri mai complexe, aflate însă departe de pretențiile Neuralink. Americanul Nathan Copeland și-a rupt coloana într-un accident auto și a rămas paralizat de la piept în jos. La zece ani de la accident, o echipă a Universității din Pittsburgh i-a implantat în emisfera dreaptă a creierului patru matrice de microelectrozi, care sunt conectate prin prize aflate pe capul său la brațe robotice și computere. Copeland nu doar că își controlează astfel brațele mecanice, dar poate și să primească senzații de la ele. Dacă cineva îi strânge degetele mâinii protetice, de exemplu, el simte acest lucru în degetele mâinii sale paralizate. Totuși, bărbatul nu-și poate folosi implanturile în viața de zi cu zi, ci doar în cadrul unui program de cercetare supervizat de oamenii de știință.

Tot departe de atenția mass-mediei, dr. Grégoire Courtine și colegii săi de la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie din Lausanne au dezvoltat o interfață BCI care creează o legătură neurologică directă între creier și măduva spinării. Implantul lor cerebral urmărește intențiile de mișcare, tran­sferându-le wireless către o unitate de procesare de mărimea unui desktop obiș­nuit. Odată decodat, semnalul astfel recep­țio­nat este retransmis către un al doilea dispozitiv, implantat de-a lungul măduvei spinării. Electrozii acestuia din urmă sti­mulează apoi măduva spinării într-o sec­vență precisă pentru a activa mușchii pi­cioa­relor și a merge.

Tehnologia e testată deja pe un subiect uman, olandezul Gert-Jan Oskam (41 de ani), care a rămas parali­zat de la mijloc în jos după un accident de motocicletă în­tâm­plat în urmă cu 13 ani. „Am încercat multe lucruri înainte, iar acum trebuie să învăț din nou să merg normal, natural, pentru că așa funcționează sistemul“, spunea el pentru CNN, expli­când că, deocamdată, reu­șește să meargă cel puțin 100 de metri și poate sta în picioa­re câteva minute, fără a se sprijini de ceva.

Dr. Courtine spune despre pacientul său că are „control deplin asupra parametrilor de stimulare“, ceea ce înseamnă că poate merge, se poate opri sau poate urca pe scări asemenea unei persoane sănătoase. Canalele de comunicare neuronală s-au stabilit rapid după operația de implantare a dispozitivelor, iar Oskam a început să facă pași încă din prima zi de antrenament. Într-un videoclip încărcat pe YouTube, bărbatul poate fi văzut plimbându-se cu ajutorul unui cadru cu roți sau al unor cârje. Însă poate să o facă doar cât timp este conectat la interfața de decodare, pe care trebuie să o poarte cu el, fie pe spate, într-un rucsac, fie atașată de cadrul mobil.

Implantul cerebral folosit în cazul său a fost dezvoltat de compania franceză Clina­tec, într-un parteneriat cu un institut de cer­cetare susținut de guvernul de la Paris, iar oficialii companiei spun că ar putea fi disponibil comercial în cel puțin cinci ani. Aspirațiile lor sunt însă mult mai largi. „În cele din urmă, viziunea noastră este ca o per­soană cu paralizie să-și poată restabili fără probleme orice funcție pierdută.“

Limita e corpul

Astfel de implanturi nu vin fără riscuri. Unele sunt cele chirurgi­cale tipice, cum ar fi sângerarea excesivă sau infecțiile. Altele sunt unice. De exemplu, stimularea creierului pe care o implică BCI-urile poate declanșa activitate epilepti­formă, un precursor al epilepsiei, sau atacuri epileptice. Procedura implică, de asemenea, riscuri potențiale pe termen lung, pentru că, se știe, corpul nostru este foarte bun în a se proteja de obiectele invazive. „De obicei, organismul nostru nu răspunde bine la obiectele străine și face tot ce poate pentru a le distruge sau izola. Ambele interacțiuni pot provoca în timp eșe­cul implanturilor neuronale “, spune dr. Cary Kuliasha, cercetător în știința materialelor la Universitatea din Florida, care studiază modul în care mecanismele de apărare ale organismelor noastre afectează dispoziti­vele biomedicale.

Provocarea pentru oamenii de știință este să dezvolte materiale care să poată funcționa în mediul dur al corpului sau cel puțin să asigure camuflarea dispozitivelor de sistemul imunitar, mai spune Kuliasha. Așa cum reiese din documentația exis­tentă, cipurile produse de Neuralink, de exemplu, sunt protejate de carcase din titan învelite într-un polimer special, cu rolul de a preveni pătrunderea fluidelor și a le prelungi astfel durata de viață funcțio­nală. Pentru cât timp? Nimeni nu poate spune. Nici măcar (marketingul lui) Musk.

Acest articol a apărut în numărul 182 al revistei NewMoney

FOTO: Getty