Neuralink

Elon Musk že desetletja sanja, da bi ustvaril dobesednega kiborga z združitvijo človeških možganov z umetno inteligenco prek futurističnih možgansko-računalniških vmesnikov.

Njegovo kontroverzno podjetje Neuralink je bilo ustanovljeno za dosego tega ambicioznega cilja in do zdaj je doseglo več osupljivih dosežkov.

Na poti k temu cilju so bili že storjeni pomembni koraki, med drugim je bil februarja letos prvi možganski čip vgrajen v človeškega pacienta, kar je še korak bližje uresničitvi te znanstvenofantastične vizije.

Čeprav podrobnosti postopka in splošnih rezultatov, ki jih je imel na bolnikove sposobnosti, niso bile podrobno predstavljene. To je pomembna napoved, ki je medicinsko skupnost in širšo javnost spodbudila k razmišljanju, ali se približujemo množični uporabi in trženju tovrstne tehnologije.

V tem članku predstavljamo nadaljnje podrobnosti o poti družbe Neuralink do uresničitve njenega prelomnega poslanstva. Kaj so naredili do zdaj in kaj še bodo.

Družba Neuralink, ustanovljena leta 2016, že skoraj desetletje razvija najsodobnejši možganski vsadek, ki lahko pacientom z nevrološkimi okvarami in poškodbami pomaga obnoviti vid, gibanje in komunikacijske sposobnosti.

Če bo lahko iz bolnikovih možganov zbral dovolj pravih podatkov, bo morda lahko z možganskimi valovi upravljal protetiko ali celo računalnik. Vendar pa ambicije projekta presegajo zgolj medicinske aplikacije.

Potem ko je Neuralink več let skrbel za iskanje vrhunskih talentov na področju nevroznanosti in izvajal poskuse na živalih, je lani dosegel pomemben preboj.

Od ameriške uprave za hrano in zdravila (FDA) je dobil zeleno luč za začetek implantacije svojih naprav udeležencem kliničnih preskušanj na ljudeh.

Musk je 28. januarja razkril, da je bila prva operacija uspešno izvedena.

“Prvi človek je prejšnji mesec prejel vsadek@Neuralink in dobro okreva,” je Musk objavil na platformi X, ki je v njegovi lasti. “Začetni rezultati kažejo obetavno zaznavanje nevronskih pik.”

Čeprav v Muskovi kratki izjavi ni bilo podrobnosti. Strokovnjaki pravijo, da je edini dosežek varne implantacije naprave v človeškega pacienta monumentalen dosežek po več desetletjih raziskav možgansko-računalniškega vmesnika (BCI) v laboratorijih in zagonskih podjetjih po vsem svetu.

“Prenesti napravo v človeka ni majhen podvig,” je dejal Robert Gaunt, izredni profesor na Univerzi v Pittsburghu. “Vendar mislim, da se niti Elon Musk ne bi lotil takšnega projekta, če ne bi bilo raziskav in dokazanih sposobnosti, ki jih je nevroznanost dokazovala več desetletij.” FDA ne bi odobrila poskusa, če ne bi veljal za relativno varnega za bolnika v vsakem primeru.

Približevanje znanstvenofantastičnih konceptov in idej resničnosti

Raziskovalci že dolgo razmišljajo o BCI, ki bi lahko dešifrirali električne impulze, ki jih ustvarjajo nevroni, ter tako dešifrirali in morda nadzorovali človekove misli in namere.

Raziskave na tem področju so se začele v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so znanstveniki dokazali, da je mogoče z vsadki zbirati nevronske signale in jih pretvoriti v navodila za nadzor robotskih okončin in računalniških vmesnikov.

Leta 2004 se je zgodil velik preboj, ko je bil v možgane prvič implantiran Utah Array. Čip z več deset žičnatimi elektrodami, ki prodirajo v možgane, in je omogočil paralizirani osebi, da je prek nevronske aktivnosti upravljala računalniški kazalec.

Od takrat so raziskovalni projekti in tehnološki velikani, kot je Meta Platforms (META), raziskali možnosti in aplikacije BCI ter zagotovili sredstva zagonskim podjetjem in laboratorijem. Da bodo lahko aktivno raziskovali in razvijali izdelke, ki lahko dosežejo tovrstne dosežke.

Vendar je za Muska terapevtska uporaba BCI le začetni korak. Njegova drznejša vizija se osredotoča na to, kar imenuje “eksistencialna grožnja”, ki jo umetna inteligenca predstavlja za človeštvo.

Po Muskovem mnenju bi morali družbo, vlade in podjetja bolj skrbeti, kako bi se lahko umetna inteligenca obrnila proti človeštvu, če bi tehnologija ušla izpod nadzora.

Da bi bili pripravljeni na takšen razvoj, bi nam doseganje “simbioze med človekom in strojem” domnevno omogočilo, da ohranimo prevlado kot vrsta. Musk je to nalogo označil za “pomembno na ravni vrste”.

Vendar pa kritiki trdijo, da je zaradi napredka podjetja Neuralink človeštvo še vedno precej oddaljeno od uresničitve takšne simbioze. Poleg tega tveganje, povezano z invazivnim kirurškim posegom, ki je potreben za vsaditev teh naprav v možgane, morda ni vredno koristi za veliko število ljudi – vsaj za zdaj ne.

“Vprašati se morate, ali bi tvegali operacijo možganov samo zato, da bi lahko po telefonu naročili pico?” je komentirala Anne Vanhoestenberghe, profesorica s King’s Collegea v Londonu.

“To ni nič novega, vendar tehnologija za vsaditev potrebuje veliko časa, da dozori in doseže stopnjo, ko imajo podjetja vse koščke sestavljanke in jih lahko zares začnejo povezovati,” je dodala.

Podjetje Neuralink morda ne bo tisto, ki bo naredilo preskok in ustvarilo popolnoma novo vrsto človeka, vendar bo verjetno vsaj pomembna odskočna deska.

Pot Neuralinka do prvega vsadka je vključevala nekaj neuspehov

Na poti do Muskove utopične (ali distopične, odvisno od stališča) vizije, ki jo omogoča BCI, stoji naloga skrčenja vseh potrebnih komponent v minimalno napravo, ki bi jo bilo mogoče varno kirurško namestiti v človeške možgane.

Medtem ko so vsadki BCI nenehno napredovali, si Neuralink prizadeva na novo predstavljati celoten sistem s popolnoma avtomatizirano robotsko operacijo in računalniškim čipom v velikosti kovanca. Ki lahko brezžično prenaša nevronske podatke, ko je vstavljen skozi majhno luknjo v lobanji.

Pri tem so ključnega pomena Neuralinkove “nitne” elektrode. To so za lase tanke nevronske sonde s 16 snemalnimi senzorji, razporejenimi po njihovi dolžini, ki lahko natančno usmerjajo določene nevrone in sinapse v možganih.

Čip N1 vsebuje 64 teh niti. Z njimi lahko spremlja več kot 1 000 različnih kanalov nevronske aktivnosti.

Napredek ni bil enostaven in Musk je prizadevanja podjetja Neuralink primerjal s prizadevanji bratov Wright, ko sta se pripravljala na svoj prvi polet.

Leta 2019 je zvezna preiskava podjetja razkrila, da je Neuralink doživel “neželeni kirurški dogodek”, o katerem so bili organi ustrezno obveščeni. Po poročanju agencije Reuters je incident vključeval zapiranje opičje lobanje z materiali, ki niso bili odobreni za to uporabo.

Preiskava, ki jo je opravilo Ministrstvo za kmetijstvo (USDA), je na koncu pokazala, da kršitev skladnosti ni bilo.

Vendar so dokazi, ki jih je videl Reuters, razkrili, da je bilo pri poskusih podjetja Neuralink zaradi ponavljajočih se človeških napak poškodovanih vsaj 86 prašičev in dve opici. Poleg tega so se konec leta 2022 začela pojavljati poročila o odhajanju zaposlenih zaradi hitenja z roki.

Neuralink je vztrajal pri svojem prizadevanju in maja 2023 mu je končno uspelo. FDA mu je izdala dovoljenje za nabor udeležencev za prvo klinično študijo na ljudeh, ki bi ocenila varnost vsadka in postopka robotske operacije ter preizkusila funkcionalnost prenosa podatkov iz možganov.

Idealni kandidati so bili ljudje s kvadriplegijo zaradi poškodb hrbtenice ali z nevrološkimi boleznimi, kot je ALS.

Čez slabih šest mesecev je Musk razkril, da je bila opravljena prva implantacija, kar je osupljiv korak naprej na poti združevanja človeka in stroja.

Ime pacienta je bilo Noland Arbaugh, ki je leta 2016 utrpel nesrečo pri potapljanju, zaradi katere je zbolel za kvadruplegijo. Zdi se, da je Arbaugh z operacijo zelo zadovoljen, saj lahko zdaj samo z mislimi upravlja računalnik in lahko celo ponovno igra šah.

Muskove nejasne izjave o rezultatih postopka so vključevale izjavo, da je bilo zaznano “obetavno zaznavanje nevronskih pik”. To je nakazovalo, da je vsadek uspešno zajemal in prenašal signale iz nevronov, ki so se nahajali v bližini niti naprave.

Kljub temu razvoju dogodkov je podjetju Neuralink uspelo posneti videoposnetke, ki so prikazovali, kako Arbaugh z uporabo čipa upravlja računalnik in na napravi igra igre.

Vendar pa so poročali, da se je zmanjšala količina podatkov, ki jih je čip pošiljal v sistem. Zdi se, da so se nekatere niti, ki so bile vsadene v Arbaughovo glavo, začele premikati in se umikati iz idealnega položaja. Razlog za to nazadovanje ni bil razkrit.

“Seveda še vedno odpravljamo pomanjkljivosti in podobno. Toda ko bomo to ugotovili, ne bo razloga, da vsadek ne bi bil na voljo,” je Arbaugh povedal zaposlenim v podjetju Neuralink na sestanku 1. marca.

Zaznavanje nevronskih pik je velik korak naprej, vendar izzivi ostajajo

Pridobitev funkcionalnih odčitkov “pik” je ključna začetna ovira in dokaz koncepta za vzpostavitev uporabnosti nevronskega vmesnika Neuralink. Vendar je po mnenju strokovnjakov to eden od številnih mejnikov, ki jih je treba še doseči, da bi ustvarili resnično visoko pasovno širino povezave.

“V bistvu to pomeni, da vsaj na neki ravni deluje,” je o preboju dejal profesor Gaunt.

Poleg izpopolnjevanja algoritmov za dekodiranje zahtevnejših nevronskih vzorcev mora Neuralink še vedno premagati pomembne tehnične izzive, kot so:

  • Dolgoživost vsadka in njegova sposobnost, da ostane varno povezan skozi čas.
  • Preprečevanje imunske zavrnitve ali brazgotinjenja, ki lahko moti signalizacijo (ali poškoduje bolnika).
  • Razširitev števila vhodnih kanalov za večji prenos podatkov

Musk je razkril, da je namen tega prvega poskusa obnoviti osnovne digitalne funkcije za paralizirane bolnike. Na primer omogočiti jim prostoročno upravljanje računalniških vmesnikov ali pametnih telefonov, in za zdaj se zdi, da je bil precej uspešen.

Med prihodnjimi cilji je tudi, da bi bolniki lahko upravljali robotske proteze ali celo oživljali svoje mišice s pomočjo živčnih signalov.

“Predstavljajte si, da bi Stephen Hawking lahko komuniciral hitreje kot hitri strojepisec ali licitator. To je cilj,” je dejal Musk.

Nadljudje, ki jih poganja umetna inteligenca, so v pripravljenosti… vsaj za zdaj

Čeprav se je širša nevroznanstvena in biotehnološka skupnost na mejnik podjetja Neuralink odzvala z mešanico optimizma in tudi kritik, se je večina strinjala, da gre za pomemben dosežek, ki ga je vredno proslaviti. Vendar pa so izzivi še vedno zelo zahtevni.

“Mislim, da je res prezgodaj govoriti o [integraciji možganov in umetnih inteligenc],” je opozoril Dr. David Brandman, eden od direktorjev laboratorija za nevroprotetiko na univerzi UC Davis. “Obstajajo ljudje, ki potrebujejo pomoč, in razmišljanje ‘kaj če’ in ‘kaj bi se lahko zgodilo ljudem, ki potrebujejo napravo.”

Brandmanova ekipa je ena od številnih, ki se ukvarja s podobnimi vmesniki “možgani-računalnik” ali “možgani-stroj”, namenjenimi obnavljanju telesnih funkcij pri ljudeh s paralizo in nevrološkimi motnjami.

Raziskovalci so poudarili, da zaenkrat ni oprijemljivih dokazov, da bi ti vsadki lahko izboljšali normalno delovanje ali sposobnosti človeka.

“Zamisel, da bomo s temi napravami dosegli kakršne koli nadčloveške sposobnosti, je za zdaj le znanstvena fantastika,” je sklenil Gaunt.

Pot, ki je pred podjetjem Neuralink do uresničitve njegovega poslanstva, se zdi še vedno dolga in na njej ne bo dodatnih ovir – tako tehnoloških, regulativnih kot tudi družbenih. Vendar pa napredek, ki ga takšen vsadek obljublja človeštvu, upravičuje velik trud, ki ga ekipa vlaga v njegov tehnološki razvoj.