Илустрација нерава у мозгу на основу података магнетне резонанце.Заслуге: Тхом Леацх/Сциенце Пхото Либрари
Мождани имплантати почињу да помажу људима са тешким инвалидитетом да говоре и чак певају у скоро реалном времену. Сада, компанија жели да чита мисли људи и лечи ментална стања без имплантирања електрода дубоко у мозак помоћу ултразвука — звучних таласа високе фреквенције изнад домета људског слуха.
Мерге Лабс, који је покренут прошлог месеца са само нејасан опис њених циљеваје једна од многих компанија на растућем тржишту интерфејса мозак-рачунар (БЦИ). Оно по чему се издваја је 252 милиона долара улагања од финансијера који укључују фирму за вештачку интелигенцију ОпенАИ, са седиштем у Сан Франциску, Калифорнија. Старт-уп се наплаћује као ривал Неуралинку Елона Маска, који производи уређаје који откривају и манипулишу електричном активношћу у мозгу и који се већ тестирају на пацијентима.
Природа питали су истраживаче ко људи стоје иза Мерге Лабс и да ли је приступ компаније заснован на чврстој науци.
Шта је Мерге Лабс?
Профитна компанија наплаћује себи истраживачку лабораторију, а не фирму фокусирану на брзи поврат улагања. Издвојена је из непрофитне истраживачке организације Форест Неуротецх, са седиштем у Лос Анђелесу, Калифорнија.
Међу суоснивачима Мерге Лаб-а су три истраживача: главни научни директор Форест Неуротецх-а Тајсон Афлало и извршни директор Самнер Норман и Михаил Шапиро, истраживач БЦИ-ја на Калифорнијском институту за технологију у Пасадени и саветник Форест Неуротецх-а. Остали суоснивачи су технолошки предузетници Алекс Бланија и Сандро Хербиг и извршни директор ОпенАИ Сем Алтман.
Како ће се приступ компаније БЦИ разликовати од Неуралинковог?
Чини се да Мерге Лабс развија ултразвучне технике за снимање и модулацију мождане активности. Приступ има за циљ да буде много мање инвазиван од уређаја у стилу Неуралинка, јер убацује сензоре или непосредно испод лобање или делује кроз прозор у кости, а не дубоко у мозгу. Док су електрични уређаји фиксни и могу да се повезују само тамо где су електроде имплантиране, ултразвучни таласи могу да надгледају веома велике области мозга и стимулишу више места, што би могло помоћи у лечењу вишеструких поремећаја као што је депресија, каже Елса Фоурагнан, неуронаучник са Универзитета у Плимуту, Велика Британија, која сарађује са Форест Неуротецх. Као и Неуралинк, изгледа да Мерге Лабс користи АИ за декодирање мождане активности.
Како ултразвук комуницира са мозгом?
Конвенционално ултразвучно снимање функционише као сонар, одбијајући таласе од ткива да би се створила унутрашња слика тела. Функционални ултразвук је сложенији: анализира како се фреквенција и амплитуда повратног ултразвука мењају док се таласи распршују од покретних објеката, да би се открило кретање крвних зрнаца и проценила запремина протока. Када су неурони веома активни, потребно им је више кисеоника. Ово покреће промене у протоку крви које откривају мождану активност, каже Фоурагнан. „То ће створити мапу која изгледа као црвена када постоји активност и ништа ако нема активности“, каже она.
Ултразвук се такође може користити за стимулацију неурона. Када се више зрака фокусира на једно место, таласи мењају притисак око неурона, мењајући њихову брзину пуцања. Мерге Лабс је наговестио могућност комбиновања овог фокалног ултразвука са спекулативнијим приступом познатим као соногенетика, који користи генетски инжењеринг како би специфичне ћелије још више реаговале на таласе.
Који су недостаци коришћења ултразвука?
Иако мање инвазивна од уређаја у мозгу, метода и даље захтева операцију да би се прошла испод лобање. Иако ултразвук може да очита мозак са високом просторном резолуцијом (од око 0,2 милиметра), метода је релативно спора, јер је проток крви индиректна мера мождане активности и долази са заостајањем, каже Гиацомо Валле, истраживач неуротехнологије на Технолошком универзитету Цхалмерс у Гетеборгу, Шведска.
„Ако је циљ интерактивни БЦИ, где систем реагује довољно брзо да осети повезаност са намером” пацијента – на пример да декодира његов говор – онда се методе засноване на протоку крви суочавају са „основним ограничењем”, каже Димитриос Адамос, неуроинформатичар на Империјал колеџу у Лондону и суоснивач БЦИ фирме Цогитат.
За које врсте употребе техника показује потенцијал?
Упркос изазовима коришћења ултразвука за интеракцију са мозгом у реалном времену, Мерге Лабс следи приступ за изградњу БЦИ. Истраживачи у компанији користили су ултразвучни уређај да протумаче намераване покрете мајмуна1 и да открије мождану активност која стоји иза људских радњи као што је дрндање гитаре и играње видео игрице2.
Ултразвук обећава и друге облике терапије осим БЦИ. Такви уређаји могу бити мање инвазивна и флексибилнија алтернатива електричној стимулацији дубоког мозга за лечење епилепсије и стања која укључују више места у мозгу, као што су тинитус, тешка депресија, зависност и поремећаји у исхрани, каже Фоурагнан. Уређаји испод лобање би такође понудили значајне предности у односу на постојеће напоре да се користи фокусирани ултразвук за лечење неуролошких уређаја изван главе.
