Вчені з Колумбійського університету створили мозковий імплант BISC, який вживляється в голову через крихітний розріз, а за об’ємом набагато меншим від інших нейроінтерфейсів. Пристрій проходить перші тести на людях і обіцяє стати серйозною альтернативою розробкам Ілона Маска.
BISC (Biological Interface System to Cortex – біологічний інтерфейс до кори мозку) – це кремнієвий чіп товщиною всього 50 мікрометрів, приблизно як людське волосся. Об’єм пристрою – 3 кубічні міліметри. Інші мозкові імпланти порівняно з ним – здорові банки з електронікою.
У цьому новітньому нейрочіпі – 65536 електродів для зчитування сигналів мозку, 1024 каналу одночасного запису активності нейронів, і 16384 каналу для стимуляції нервових клітин. Весь комп’ютер – підсилювачі, передавачі, блоки живлення – вміщується на одній мікросхемі. Дані передаються по бездротовому зв’язку на швидкості 100 мегабіт в секунду через ретранслятор, що носиться, розміром з фітнес-браслет. Це в 100 разів швидше за будь-який бездротовий нейроінтерфейс на ринку. Ретранслятор також виконує роль Wi-Fi-модуля, створюючи пряме з’єднання між мозком і комп’ютером. За словами професора Андреаса Толіаса зі Стенфорда, технологія перетворює поверхню кори головного мозку на портал для двостороннього зв’язку з зовнішніми пристроями та штучним інтелектом.
Зараз головне завдання BISC – допомагати людям із неврологічними захворюваннями. Епілепсія, параліч після інсульту, бічний аміотрофічний склероз (БАС), травми спинного мозку, сліпота – для всіх цих станів чіп може стати порятунком. Він зчитує електричні сигнали нейронів, розшифровує їх за допомогою штучного інтелекту і може або передавати команди на зовнішні пристрої (наприклад, керувати протезом руки силою думки), або стимулювати необхідні ділянки мозку для придушення нападів або відновлення функцій.
Доктор Бретт Янгерман, нейрохірург із Нью-Йоркської пресвітеріанської лікарні, вже провів перші операції із встановлення пристроїв. Чіп вводиться через невеликий розріз черепа і укладається на кору мозку без жодних проводів та кріплень до кістки. Це мінімізує пошкодження тканин та забезпечує стабільний сигнал роками – доклінічні випробування на тваринах показують надійну роботу BISC.
Ілон Маск зі своїм Neuralink використовує інший підхід. Його пристрій живить в мозок близько 1500 найтонших ниток-електродів, які проникають прямо в кору на глибину декількох міліметрів. Це дає феноменальну точність – можна розрізняти сигнали окремих нейронів. BISC працює інакше. Він лежить на поверхні кори головного мозку, отримуючи дані про активність цілих груп нейронів через електрокортикографію. Точність нижча, зате масштаб більший. Це ідеально підходить для контролю епілептичних нападів чи стимуляції моторних та зорових зон. Встановлення простіше та безпечніше, достатньо стандартної нейрохірургічної процедури.
За ціною BISC швидше за все виграє. Вся електроніка реалізована на одній CMOS-мікросхемі, виготовленій за технологією TSMC 0,13 мкм BCD, яка поєднує цифрову логіку, потужні аналогові функції та елементи керування живленням. Це дозволило радикально зменшити розміри та підвищити надійність системи, зробити можливим масове виробництво та низьку собівартість. Neuralink ‒ це поки що дуже дорога штука, що оцінюється в сотні тисяч доларів на пацієнта.
Розробники вже започаткували стартап Kampto Neurotech. Компанія готує версії чіпа для клінічних випробувань, а Національні інститути здоров’я США виділили кошти вивчення застосування BISC для лікування лікарсько-стійкої епілепсії. Паралельно йдуть тести на відновлення рухових та зорових функцій.
У майбутньому чіп може мати нові можливості. Наприклад, з оптогенетикою ‒ коли нейрони стимулюються світлом для надточного контролю за хвороби Паркінсона чи депресії. Або мультисенсорним записом ‒ моніторингом болю, емоцій та когнітивного навантаження для персоналізованої медицини. Розробники не виключають, що згодом BISC стане порталом і для прямої взаємодії мозку зі штучним інтелектом.
За матеріалами noworries.news