Как стартапът Neuralink на Илон Мъск плaнира да чете информация от мозъка ни?
Много мисловни процеси, както и по-рано, остават загадка за невробиолозите. Ситуацията може да се промени благодарение на развитието на дълбокото обучение и невронното протезиране. Пробив в тази област се очаква от стартапа Neuralink на Илон Мъск.
Neuralink е основан през 2016 година и се базира в Сан Франциско. Към дадения момент компанията е привлякла $ 158 милиона , като около $100 милиона са от самия Мъск.
Neuralink много строго крие своите технологии, екипа и постиженията си. Известна представа за това какво се случва в стартапа може да се придобие от обявите за свободни позиции в компанията, от няколко официални съобщения и документи, презентацията на Мъск от лятото на 2019 година и последните му туитове от началото на тази година.
Въпреки че Neuralink не оповестява своите методи , неговата цел е пределно ясна: компанията иска да използва роботи за имплантиране на електроди в мозъка на здрави хора, за да могат те да взаимодействат с изкуствен интелект. Всичко това звучи достатъчно фантастично и не особено приятно, но може ли да се нарече тази цел достижима и разумна? Удивително, но може би отговорът е да, въпреки че преди десет години всеки добросъвестен учен би отговорил : „Ако това не е някакъв изключителен технологичен пробив, това е малко вероятно“.
Изглежда такъв пробив вероятно е направен. И той не се състои в електродите, които от Neuralink възнамеряват да вкарват в мозъка. Най-важната част е компютърът, към който ще бъдат те включени. Neuralink разработва мозъчния имплант N1 с размери 4х4 мм и 1024 електрода, регистриращ мозъчната активност. Той се свърза чрез Bluetooth с малък предавател, закрепен зад ухото. По този начин пациентът ще може да дава команди посредством смартфон или компютър. Именно така стартапът планира да вкарва електроди в мозъка, които да четат и стимулират в хиляди различни точки в него.
Това вече звучи като фантастика. В момента съществуват и други устройства за дълбоко стимулиране на мозъка, в частност те се използват в най-новите експериментални лечения на болестта на Паркинсон. Повечето от тях четат и стимулират само няколко точки в мозъка и се използват доста по-дебели електроди, отколкото тези на Neuralink. По този начин от технологична гледна точка устройството на Neuralink не може да се нарече принципиално ново, а е по-скоро подобрение на съществуващите решения.
Компанията, както и преди, трябва да преодолява такива проблеми, като отсъединяването на електродите и образуването на белези по тъканите. Но това са от тези сложности, които могат да се преодолеят с помощта на екип висококвалифицирани биомедицински инженери и няколко стотин милиона долара.
Ако предположим, че Neuralink успее да създаде анонсирания имплант, а за това така или иначе ще са необходими години, толкова ли много информация ще се удаде да се получи от хиляда електрода? Средно в човешкия мозък има около 86 милиарда неврони. Нима прочитането на данни от хиляда отделни точки не е капка в морето? Оказва се, че не е съвсем така.
Има два традиционни подхода за прочитане на информация от мозъка. При първия се наблюдават общите закономерности на мозъчната активност, използвайки мозъчно-резонансна томография (МРТ), позитронно-емисионна томография (ПЕТ) и електроенцефалография (ЕЕГ). Тези методи позволяват да се разбере, какво се случва в мозъка на макрониво. Те са отлично средство за изучаване на различните области на мозъка, участващи например при четене, изразяване на различни емоции или извършване на определени движения.
Вторият подход е съсредоточен на прочитане на данни от мозъка на екстремално ниско микрониво – на ниво един неврон. Този метод е известен под името patch-clamp (англ. patch — фрагмент, clamp тук се подразбира като фиксация) и за него е връчена Нобелова премия през 1991 година.
Но между макро- и микроизучаването на процесите в мозъка дълго време практически никакъв среден подход е нямало. Изследователите са наблюдавали за работата на целия мозък или за отделните неврони, но да се получат подробни данни на ниво неврони от конкретни отдели на мозъка в режим на реално време е било невъзможно. Това би изисквало поставянето на електрод на всеки неврон, което даже да си го представим е сложно.
Всичко се е променило с развитието на дигиталните технологии, в това число и дълбокото обучение, което се използва в много области: от разработването на гласовите помощници до създаването на безпилотни автомобили. Накратко казано, дълбокото обучение разпознава модели, с помощта на които може да се разбере функционирането на цялата система от сравнитело неголям масив от данни. Например, тази технология е способна да възстанови цяло изображение от набор от случайни пиксели.
Компаниите, подобни на Neuralink, могат да направят решителна крачка в изучаването на мозъка, благодарение именно на дълбокото обучение, тъй като за получаване на информация няма да е необходимо тя да се получава от всички неврони. Ще е достатъчно да имаме голяма подборка, например хиляда точки в дадена област на мозъка и система за дълбоко обучение, която да може да пресъздаде цялата картина от този масив от данни.
Да си представим възможното бъдеще. Neuralink е усъвършенствал биомедицинските аспекти на своя имплант. Един такъв имплант е достатъчен за да се прочете информацията от невроните , свързани с двигателната система. Когато си мислите за преместване на ръка, имплантът прочита модела на активност на невроните с помощта на хилядата електрода. Те моментално се прехвърлят към системата за дълбоко обучение. Както и компютърът, възстановяващ изображение от набор от пиксели, по същия начин компютърът ще взема тези данни и ще създава подробен план за това как вие сте искали да си преместите ръката.
Но след това не се предвижва вашата ръка, а ръка на робот или курсор на монитора. И това се случва точно така, както вие сте си го представяли в ума.
Сега нека си представим, че имплантът е вкаран в областта на мозъка, свързана със зрителната памет. Когато вие си спомняте познато място или си представяте непознато, системата записва вашата невронна активност и създава реалистично изображение. За тази цел ще е необходима информация от голямо количество неврони, но концепцията е ясна. Ние знаем, че някои неврони са свързани с пространствената памет. Например, таксиметрови шофьори в мегаполисите ежедневно изучават сложната география на града, което е свързано с развитието на определени области на мозъка.
Ако имплантът е способен да записва данни от тези области и с помощта на дълбокото обучение да възстановява пълни сцени, то е напълно вероятно, че компютърът ще може да чете вашите мисли и да възпроизвежда ситуации, които вие си представяте.
Разбира се до такова използване на тази технология е още далеч. Но за пръв път се появи перспектива за осъществяване на тази цел. Обединявайки изкуственият интелект и човешкия мозък на ниво обработване информация, Neuralink създава реална възможност да ги свърже.
Освен визуализацията на мисли, може да си представим и други начини за използване на решенията на Neuralink. Например парализирани хора ще могат да използват технологията за да управляват инвалидните си колички или курсора на компютъра. А у тези, които страдат от амиотрофична латерална склероза (ALS) и други невродегенеративни нарушения, ще се появи нов начин за общуване.
Тези перспективи трябва да са достатъчни, за да може Neuralink да бъде финансирана, докато разработва технологията. Възможно е компанията да последва примера на Тesla, която печели от електромобилите си и така финансира изследванията си за създаването на безпилотни автомобили. Neuralink може да използва имплантите за хора със сериозни нарушения като път към все по-задълбочено изучаване на мозъка.
В интетерес на истината, в своите последни туитове от миналия месец без да дава подробности, Мъск намекна, че до края на тази година ще бъдат презентирани значителни постижения на Neuralink в областта на имплантите, особено при хора с увреждения в мозъчната дейност. Там той пише:
„ В крайна сметка той (имплантът) ще бъде използван за възстановяване на цели загубени участъци в мозъка заради инсулт/нещастни случай/вродено заболяване . Не искам да преувеличавам, но потенциалът (на импланта) действително е способен да трансформира възстановяването на мозъчните и моторни функции. Аз мисля, че друг начин да се осъществи това няма“.
