NEURALINK

G. Tomljenović

Neuralink projekt

Drugi moždani čip - uz korekcije

Kompanija Ilona Maska nastavlja kliničko istraživanje u okviru projekta implantiranja mozak-kompjuter interfejsa koji osobama sa invaliditetom treba da pomogne da snagom misli upravljaju kompjuterskim komandama, i tako lakše komuniciraju sa okolinom

„Bio je to osećaj kao da zaista pomeram kursor, zapravo sam samo zurio u ekran i on se pomerio gde god sam želeo, i to je bilo neverovatno iskustvo“, objasnio je Arbo. U jednoj kasnijoj živoj prezentaciji na sajtu kompanije Neuralink, Noland je priznao da je, prvom prilikom kad su mu istraživači dali potpPola godine nakon što je Neuralink Ilona Maska implantirao moždani čip svom prvom primaocu sa kvadriplegijom, američka biotehnološka kompanija je 6. avgusta objavila da je istom zahvatu uspešno podvrgla i drugog po redu pacijenta koji će, zahvaljujući implantatu, moći samo snagom svojih misli da komunicira sa kompjuterom i da upravlja njegovim komandama. Štaviše, u Neuralinku se nadaju da će, do kraja godine, moždani čip nazvan Link implantirati kod još osam ljudi prijavljenih za ovo kliničko istraživanje, uprkos određenim problemima koji su se pojavili kod prvog pacijenta, 29-godišnjeg Nolanda Arboa (Noland Arbaugh).

Pionirski korak za kompaniju

Neuralink je, krajem januara, učinio svoj pionirski korak u okviru PRIME (Precise Robotically Implanted Brain-Computer Interface) studije: na Neurološkom institutu Barou, u Feniksu, u Arizoni (SAD), kod Nolanda Arboa je “Precizno robotski implantiran interfejs mozak-kompjuter”. Cilj je da se osobama sa invaliditetom, koje ne mogu da se služe sopstvenim mišićima/udovima, pomogne da ipak komuniciraju sa okolinom ili da se služe telesnim protezama, koristeći signale generisane elektroencefalografijom (EEG). Implantat je, prema zahtevima studije, postavljen invazivnom hirurškom procedurom, ali s obzirom na to da su niti elektroda tako delikatne da ne mogu da se postave ljudskom rukom, specijalno dizajnirani hirurški robot ga je pouzdano i efikasno ubacio tačno tamo gde treba, u odgovarajući region mozga. Glava hirurškog robota sadrži optiku i senzore pet sistema kamera, a tanušne niti elektroda implantirala je robotska igla koja je tanja od vlasi ljudske kose. Ta prva operacija je prošla izuzetno dobro, i pacijent je već narednog dana otišao kući, ali je tim stručnjaka nastavio redovno da kontroliše pacijenta/primaoca i da prati njegov napredak, kako bi se osiguralo da Neuralink-ov BCI (Brain-Computer Interface) radi onako kako je predviđeno. Cilj PRIME studije je, naime, da pokaže da je Link bezbedan i koristan u svakodnevnom životu.

U sledećoj objavi, u februaru, Ilon Mask je izvestio da se pacijent “naizgled potpuno oporavio”, i da je čak bio u stanju da uz pomoć misli manipuliše kursorom računara. Konačno, 20. marta, Neuralink je objavio devetominutni livestream (prenos uživo) koji je pokazao da primalac implantata, Noland Arbo, koristi pomagalo da igra digitalnu verziju šaha, dok priča o svojim prvim iskustvima sa tehnologijom koja mu je promenila život.

BIOKOMPATIBILNI LINK

Neuralink-ov BCI u potpunosti je implantabilan, kozmetički nevidljiv. Hermetički je zatvoren u okruglo, biokompatibilno kućište koje izdržava fiziološke uslove nekoliko puta teže od onih u ljudskom telu; napaja se malom baterijom koja se bežično puni spolja, preko kompaktnog, induktivnog punjača koji omogućava jednostavnu upotrebu sa bilo kog mesta. Nakon što se hirurški postavi, implantat snima i prenosi moždanu aktivnost, koju beleži uz pomoć 1024 elektrode raspoređene u 64 niti, od kojih je svaka fleksibilna i ultra tanka. Neuralink je, takođe, napravio aplikaciju koja dekodira nameru (mozga) da izvede određeni pokret tela, iz moždanih signala koje zabeleži implant, omogućavajući pacijentu da računar kontroliše samo sopstvenim mislima.

„Bio je to osećaj kao da zaista pomeram kursor, zapravo sam samo zurio u ekran i on se pomerio gde god sam želeo, i to je bilo neverovatno iskustvo“, objasnio je tada Arbo. “Sad mogu bukvalno samo da ležim u krevetu i da igram do mile volje, i u ovom trenutku mi je najveće ograničenje to što povremeno moram da sačekam da mu se napuni baterija”.  Arbo je tom prilikom naglasio da u postoperativnom toku nije doživeo kognitivna ograničenja koja bi se mogla smatrati komplikacijama procedure. “Naprotiv, Link mi je pomogao da se ponovo povežem sa svetom, sa prijateljima i porodicom, i dao mi je mogućnost da ponovo radim stvari bez potrebe za tuđom pomoći”.

Prvi problemi

  Pre no što mu je implantiran Link, Arbo je kao svoj primarni digitalni interfejs koristio olovku za tablet koja se drži u ustima, ali koju je morao da mu postavi negovatelj. Olovku je, takođe, mogao da koristiti samo u uspravnom položaju, te je pri produženoj upotrebi imao nelagodnost i zamor mišića, i nije mogao normalno da govori. Link je, međutim, daleko precizniji i omogućava razlikovanje levog i desnog klika na kompjuterskom mišu, to jest omogućava dovoljno preciznu kontrolu kursora da korisnik može i najmanje ikone i dugmad na komjuteru da izabere kao svoje ciljeve. Mogućnost odabira malih “meta”, pomoću više tipova klikova omogućava pacijentu da koristi aplikacije i igra igrice koje nije mogao da koristi služeći se štapićem za usta.
Za potrebe PRIME studije, primalac implantata je radnim danima i po osam sati dnevno učestvovao u istraživačkim sesijama koje su ocenjivale rad Link-a. Vikendom, Arbo je implantat koristio za svoje potrebe i po više od 10 sati dnevno. U maju je, međutim, objavljeno da se jedan broj elektroda pomerio, izmestio iz moždane regije (motornog korteksa) u koju je bio implantiran, što je smanjilo brzinu prenosa podataka i usporilo reagovanje računara na Arboove misli. Kao odgovor na ovu promenu, stručnjaci Neuralink-a su modifikovali algoritam snimanja nervnih signala, da ga učine osetljivijim na signale ciljane neuronske populacije, poboljšali su tehniku za prevođenje tih signala u pokrete kursora, i poboljšali su korisnički interfejs. Navedena poboljšanja su brzo i trajno povećala brzinu prenosa podataka, koja je zamenila početne Arboove performanse.

Iz kompanije su takođe saopštili da se sad, nakon svih ovih iskustava, fokusiraju na podizanje performansi kontrole kompjuterskog kursora na isti nivo kao kod fizički zdravih pojedinaca, i na proširenje funkcionalnosti tako da se uključi i unos teksta. Kako navode, u budućnosti nameravaju da prošire funkcionalnost Link-a na fizički svet, kako bi omogućili kontrolu robotskih ruku, invalidskih kolica i drugih pomagala koja mogu da povećaju nezavisnost osoba sa kvadriplegijom.
Već krajem maja, Američka administracija za hranu i lekove, FDA (Food and Drug Administration), obelodanila je da je pregledala Neuralink-ove modifikacije i unapređenja, i da je kompaniji odobrila rad sa drugim po redu pacijentom, to jest implantiranje i drugog Link-a.
Prema pisanju američkih medija, kod Nolanda Arboa je bilo dislocirano čak oko 85 odsto implantianih niti koje sadrže elektrode. Uz napomenu da ljudski mozak neprestano pulsira, Neuralink je otkrio da je Arboov mozak i do tri puta intenzivnije pulsirao od očekivanih vrednosti, te je kompanija predložila ispravke, smatrajući da rešavanje tog problema ne zahteva redizajniranje kompletnog implantata. Predloženo je, naime, da se kod sledećeg primaoca neke od niti ugrade dublje u moždano tkivo - do osam milimetara dubine, umesto tri do pet milimetara kao u Arboovom slučaju.  
Detalji o drugoj po redu implantaciji Link-a, koja je obelodanjena 6. avgusta, još nisu poznati. “Blumberg” piše da je drugi implantat isprva bio planiran za jun, ali da se prvobitni pacijent povukao iz projekta zbog zdravstvenog stanja, te je zamenjen drugim, još neimenovanim kandidatom. Govoreću na tu temu u podkast intervjuu istraživaču Leksu Fridmanu, Mask je rekao da je i ova druga procedura implantiranja „izgleda prošla izuzetno dobro“, kao i da Neuralink planira da do kraja godine ugradi moždane čipove kod još osam kandidata.

“Regrutovanje” pacijenata

Ova kompanija je, podsetimo, u septembru 2023. godine dobila zeleno svetlo od FDA da započne svoju prvu kliničku studiju. Nakon što je realizacija PRIME-a započeta sa Nolandom Arboom, Neuralink je odmah nastavio da regrutuje potencijalne primaoce svog sofisticiranog uređaja, posredstvom sajta https://neuralink.com. Kompanija poziva ljude koji se najmanje godinu dana bezuspešno bore sa kvadriplegijom (ograničenom funkcijom sva četiri uda), izazvanom povredom kičmene moždine ili amiotrofičnom lateralnom sklerozom (ALS), da se prijave za “učešće u revolucionarnom kliničkom ispitivanju medicinskog uređaja za istraživanje njihovog prvog mozak-računar interfejsa”. Pred mogućim primaocima je uslov da su stariji od 22 godine, da imaju stalno boravište u SAD (rezidenti), i da imaju stalnog i pouzdanog negovatelja. Nešto kasnije poziv je proširen i na državljane Kanade i Velike Britanije, gde će Neuralink uskoro obaviti prva testiranja.
Planirano je da PRIME studija traje oko šest godina, tokom kojih će tim stručnjaka redovno da kontroliše pacijente/primaoce i da prati njihov napredak. U svakom pojedinačnom slučaju, studija podrazumeva kombinaciju devet poseta, što kućnih - što dolazaka pacijenta na kliniku, tokom približno 18 meseci. Od učesnika studije će se tražiti da učestvuju u BCI istraživačkim sesijama tokom kompletnog trajanja studije, uz minimalnu obavezu od dve jednosatne sesije nedeljno. Dugoročno praćenje rezultata će započeti odmah po završetku primarne 18-mesečne studije, i trajaće pet godina, sa ukupno 20 poseta.
Ima, međutim, i određenih kontraindikacija za učešće u ovom kliničkom istraživanju, te Neuralink sa žaljenjem napominje da ne može da prihvati pojedince koji već imaju neki aktivan implantiran uređaj (pejsmejker, duboki moždani stimulator, i slično), kao ni one koji primaju terapiju transkranijalnom magnetnom stimulacijom (TMS), u zdravstvenoj istoriji imaju zabeležene epileptične napade, ili tekuće zdravstveno stanje koje zahteva preglede magnetnom rezonancom.

RIZICI MOŽDANIH IMPLANTATA

Implantiranje moždanih čipova nosi određene rizike. Pored tipično hirurških rizika kao što su krvarenja ili infekcije, ima i jedinstvenih. Na primer, stimulacija mozga koju podrazumeva BCI može da izazove i epileptiformnu aktivnost, to jest može da bude prekursor epilepsije ili epileptičnog napada. Procedura takođe nosi potencijalne dugoročne rizike pri obezbeđivanju da implantat nastavi da funkcioniše tokom vremena. „I onda kad pri implantiranju sve prođe dobro, mora se razmišljati o tome koliko su ta tehnologija i ti uređaji stabilni na duge staze“, kaže za američki Time prof. Ana Vanhostenberg, stručnjak na Katedri za aktivne implantabilne medicinske uređaje na Kings koledžu u Londonu, napominjući da je ljudsko telo veoma efikasno u zaštiti od invazivnih objekata, i da bi moglo da pokuša da odbaci implantat.

BCI tehnologija

Koncept povezivanja mozga sa spoljnim uređajima, Brain - Computer Interface jeste inovativna, ali nije sasvim nova tehnologija. Njen razvoj započinje još kasnih 1960-ih, pre svega zahvaljujući dijagnostičkoj elektroencefalografiji (EEG), a potom i drugim neinvazivnim načinima za merenje električne aktivnosti u mozgu, registrovanje i dekodiranje moždanih signala - magnetoencefalografiji (MEG), magnetnoj rezonanci (MRI), i poluinvazivnoj elektrokortikografiji (ECoG).
Tokom proteklih decenija, BCI, ili BMI (Brain-Machine Interface) tehnologija je bila usmerena na istraživanje, mapiranje, asistiranje, povećanje ili “popravku” ljudskih kognitivnih ili senzorno-motornih funkcija. Već je korišćena da se pomogne osobama sa invaliditetom da bez uključivanja perifernih nerava i mišića, koristeći kontrolne signale generisane elektroencefalografskom (EEG) aktivnošću, komuniciraju sa okolinom ili kontrolišu telesne proteze. Nakon niza godina eksperimentisanja na životinjama, prvi neuroprotetski uređaji implantirani ljudima pojavili su se sredinom 1990-ih, čime su istraživači demonstrirali da je moguća kontrola nad kompjuterskim kursorima, robotskim udovima i sintisajzerima govora.
Pored Neuralink-a, neke od naprednijih BCI sistema razvile su i američke kompanije BrainGate i Synchron, kao i francuski biomedicinski istraživački centar Clinatec. Poluinvazivni Clinatec-ov uređaj Wimagine, na primer, postavlja se na površinu mozga, koristeći 64 elektrode za merenje aktivnosti motornog korteksa. U maju 2023. godine, Clinatec je svoje rezultate objavio u časopisu Nature, pokazavši da Wimagine pomaže u obnavljanju komunikacije između mozga i kičmene moždine; kao rezultat implantacije tog uređaja, pacijentu sa hroničnom tetraplegijom je omogućeno da stoji i hoda.
Kad je o Neuralink-u reč, kompanija je fokusirana na pomoć pacijentima sa neurološkim stanjima kao što je paraliza udova, ali i na istraživanje mogućnosti za uvećanje ljudskih potencijala u budućnosti. “Naša misija je da napravimo jedan opšti moždani interfejs za vraćanje autonomije pacijentima sa izgubljenim motoričkim sposobnostima. Da bismo obnovili nezavisnost i poboljšali živote tih ljudi, izgradili smo BCI koji omogućava brzu i pouzdanu kontrolu nad računarom, i koji je pre svega jednostavan za korišćenje”, piše na sajtu kompanije. “Mozak-računar interfejsi imaju potencijal da menjaju živote ljudi na bolje, i mi tu tehnologiju želimo da prenesemo iz laboratorije u domove ljudi. Trenutno smo fokusirani na osobe sa kvadriplegijom, ali se nadamo da ćemo u budućnosti moći da pomognemo i generalno, u poboljšanju pamćenja i kognitivnih sposobnosti korisnika, kao i u   obnavljanju izgubljenog čula vida.

G. Tomljenović

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"