Нейрочипи: Хто лідирує у гонці технологій та які перспективи?

Технологія нейрочипів, або нейроінтерфейсів (BCI - Brain-Computer Interface), довгий час існувала лише на сторінках науково-фантастичних романів. Проте сьогодні вона стає реальністю, обіцяючи революційні зміни в медицині та, можливо, у майбутньому, у повсякденному житті. Безперечно, найгучніше ім'я в цій сфері – це Neuralink Ілона Маска. Однак, попри всю медійну увагу, ця компанія – лише один з гравців на полі, де працюють й інші, не менш важливі, стартапи.

Neuralink: Від мавп до першої людини

Заснована Ілоном Маском у 2016 році, компанія Neuralink швидко стала найвідомішим розробником нейрочипів. Її місія полягає у створенні високопропускного інтерфейсу, що здатен з’єднати людський мозок із комп’ютером для лікування неврологічних захворювань та, в довгостроковій перспективі, для розширення можливостей людини.

Ранні випробування на тваринах. У 2020 році Neuralink продемонструвала робочу версію чипа, імплантованого у свиню на ім'я Гертруда. Це показало, що пристрій може безпечно залишатися в мозку та передавати дані. Ще більш вражаючим стало відео у 2021 році, де мавпа Пейджер за допомогою чипа грала у відеогру Pong, керуючи курсором силою думки.

Перша імплантація людині. На початку 2024 року компанія зробила свій найважливіший крок, імплантувавши чип людині – 29-річному Ноланду Арбо. Ноланд, який паралізований після нещасного випадку, зміг керувати комп'ютерною мишею, а згодом і грати в ігри лише за допомогою думки. Це досягнення стало вагомим доказом потенціалу технології.

Як це працює? Основна технологія Neuralink – це імплант Link, невеликий диск, що хірургічно розміщується в отворі черепа. Від нього відходять надтонкі та гнучкі нитки з електродами, які спеціалізований роботизований хірург обережно вживляє безпосередньо в тканини кори головного мозку. Ці електроди зчитують нервові імпульси, а чип обробляє їх і бездротово передає назовні. Це інвазивна процедура, що дозволяє отримувати дуже точні та якісні сигнали.

Подальші плани. Neuralink зосереджена на масштабуванні свого виробництва та подальших клінічних випробуваннях. Компанія прагне допомогти людям з паралічем та іншими неврологічними розладами відновити втрачені функції, включаючи здатність рухатися та спілкуватися.

Інші гравці на ринку: За крок попереду?

Поки Neuralink отримує максимум медійної уваги, інші стартапи, що працюють над аналогічними технологіями, досягли значних успіхів, іноді навіть випереджаючи компанію Ілона Маска у клінічних випробуваннях на людях.

Synchron: Цей стартап є прямим конкурентом Neuralink, але з кардинально іншим підходом. Synchron розробила пристрій під назвою Stentrode, який імплантується в мозок через кровоносну судину у шиї, що робить процедуру значно менш інвазивною, ніж хірургічна операція, необхідна для чипа Neuralink.

Досягнення: Synchron вже отримала дозвіл від FDA (Управління з санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів США) на проведення клінічних випробувань на людях і вже успішно імплантувала свій пристрій декільком пацієнтам у США та Австралії, допомагаючи їм керувати комп'ютером і надсилати текстові повідомлення силою думки.

Як це працює? Технологія Synchron є значно менш інвазивною. Пристрій Stentrode – це невелика, гнучка, сітчаста структура з електродами, яка доставляється до мозку за допомогою катетера через яремну вену, подібно до того, як ставлять стент у серце. Опинившись у кровоносній судині біля моторної кори мозку, пристрій розгортається та реєструє активність нейронів. Це ендоваскулярний (внутрішньосудинний) підхід, що дозволяє уникнути відкритої хірургії мозку.

Blackrock Neurotech: Цю компанію можна вважати ветераном ринку нейротехнологій. Вона розробляє свої технології вже понад 20 років. Їхня система, яка використовує мікроелектроди, вже багато років імплантується пацієнтам у рамках наукових досліджень.

Досягнення: Blackrock Neurotech допомогла паралізованим пацієнтам відновити тактильні відчуття, керувати роботизованими протезами та навіть самостійно їсти. Їхня технологія стала однією з перших, що отримала комерційне схвалення, дозволивши розгортати її у лікарнях та реабілітаційних центрах.

Як це працює? Основою технології Blackrock є Utah Array – крихітна кремнієва пластина з великою кількістю (до 100) жорстких мікроголок-електродів. Цей чип хірургічно імплантується безпосередньо в кору головного мозку пацієнта, щоб відстежувати електричну активність нейронів. Сигнали передаються через кабель назовні, де вони обробляються комп'ютером. Хоча цей підхід інвазивний, він є перевіреним і забезпечує дуже стабільне та високоякісне зчитування даних.

Precision Neuroscience: Цей стартап сфокусований на розробці менш інвазивного імпланта, який не вимагає глибокого проникнення в мозок, що потенційно може зробити процедуру безпечнішою та доступнішою.

Досягнення: Компанія проводить власні клінічні випробування на людях, демонструючи успішне зчитування сигналів мозку за допомогою своєї унікальної технології. Вони зосереджені на створенні високоточної, але мінімально інвазивної системи.

Як це працює? На відміну від електродів Neuralink, які занурюються в тканини мозку, технологія Precision Neuroscience, відома як Layer 7 Cortical Interface, складається з тонкої, гнучкої плівки з електродами. Цю плівку можна обережно розгорнути на поверхні кори головного мозку через невеликий надріз у черепі. Цей підхід забезпечує високу якість зчитування сигналів без ризику пошкодження глибоких шарів мозку, що є значною перевагою з точки зору безпеки.

Перспективи технології

Нейрочипи – це одна з найперспективніших і найскладніших технологій сучасності. Хоча Neuralink привернула до себе найбільшу увагу, її конкуренти, такі як Synchron і Blackrock Neurotech, вже мають значні успіхи в клінічних випробуваннях, демонструючи реальні результати для пацієнтів.

Окрім згаданих, над цією технологією працюють й інші амбітні компанії, що прагнуть досягти прогресу в різних сферах:

BrainGate: Ця науково-дослідна організація є одним з піонерів у сфері BCI. Їхні дослідження стали основою для багатьох сучасних комерційних розробок. Вони розробляють системи, що допомагають пацієнтам з важкими руховими порушеннями спілкуватися та керувати пристроями.

Kernel: Цей стартап сфокусований на створенні неінвазивних BCI-систем, які можуть використовуватися для моніторингу мозкової активності. Їхня технологія може бути корисною для досліджень, покращення навчання та медичної діагностики без необхідності хірургічного втручання.

Paradromics: Компанія працює над високошвидкісним нейроінтерфейсом, який прагне забезпечити безпрецедентну швидкість передачі даних, що є критично важливим для відновлення мовлення або роботи з протезами.

Neurable: Розробляє технології BCI для ігрової індустрії та VR/AR-систем, щоб дозволити користувачам взаємодіяти з віртуальним світом за допомогою думок та емоцій.

Нейрочипи мають потенціал стати революційним методом лікування паралічу, хвороби Паркінсона, епілепсії та інших неврологічних розладів. У довгостроковій перспективі, якщо технології стануть менш інвазивними, вони можуть бути використані для вдосконалення пам'яті, навчання та комунікації.

Варто відзначити, що розвиток нейрочипів порушує важливі етичні питання щодо приватності, безпеки та доступу до технологій. Однак, поточні досягнення є потужним стимулом для подальших досліджень, які можуть значно покращити якість життя мільйонів людей по всьому світу.