TLDR: Extrémně tenký mozkový implantát BISC (Biological Interface System to Cortex) s desítkami tisíc elektrod vytváří vysokorychlostní bezdrátové spojení mezi lidským mozkem a počítačem. Studie tuna.
Dlouho jsme tu neměli čipy v mozku! Tak to jedním fčil opucujem. Nový bazmek je založený na jediném křemíkovém čipu tenkém přibližně jako lidský vlas, který se dá vsunout mezi lebku a mozek bez nutnosti hlubokého zásahu do tkáně. To je samo o sobě zásadní posun…
Zatímco dřívější mozková rozhraní vyžadovala buď hluboké elektrody zapíchnuté přímo do mozku, nebo naopak hrubé snímání přes lebku, tady se kombinuje relativně neinvazivní přístup s extrémně vysokým rozlišením. Čip leží na povrchu mozku, kopíruje jeho zakřivení a minimalizuje mechanické podráždění, které je u dlouhodobých implantátů jedním z hlavních problémů.
„Takový tu byly i dřív, čím je totok novej?“
Obsahuje desítky tisíc elektrod a zvládá přenášet data rychlostí až 100 Mb/s – což je řádově víc než u jakéhokoli jiného bezdrátového mozkového rozhraní. Taková propustnost už se blíží tomu, co běžně zvládají spotřební elektronická zařízení, a hlavně umožňuje snímat signály s vysokým časovým i prostorovým rozlišením současně. Nejde jen o to „vidět víc neuronů“, ale o schopnost sledovat celé vzorce aktivity napříč mozkovými oblastmi v reálném čase.
To umožňuje snímat velmi jemné vzorce mozkové aktivity a okamžitě je analyzovat pomocí pokročilých algoritmů strojového učení. Výsledkem není „čtení myšlenek“ ve sci-fi smyslu, ale dekódování záměrů, pohybu, vnímání nebo mozkových stavů.
Typicky jde o rozpoznání toho, že se člověk chystá pohnout rukou, vyslovit slovo, nebo že jeho mozek vstupuje do epileptického záchvatu. Právě tahle schopnost predikce a včasné reakce je jedním z hlavních lákadel celé technologie.
„Na co to je? Vytváření Borgů a tak?“
Primární cíl je klinický. Technologie by mohla pomoci pacientům s epilepsií, ochrnutím, ALS, po mozkové mrtvici nebo se zrakovým postižením. U epilepsie třeba dává smysl kombinace: rozhraní záchvat nejen rozpozná, ale zároveň jemnou stimulací naruší patologickou aktivitu ještě dřív, než se plně rozvine.
U ochrnutých pacientů může dekódování signálů z motorické kůry sloužit k ovládání protéz, kurzoru nebo syntetické řeči. První krátkodobé testy už probíhají přímo během neurochirurgických zákroků u lidí a ukazují, že implantát je stabilní, přesný a vyvolává minimální reakci okolní tkáně.
Zásadní rozdíl oproti starším rozhraním spočívá v integraci. Vše – zesilovače, převodníky, řízení, bezdrátový přenos i napájení – je na jediném čipu. Díky tomu není potřeba objemná elektronika implantovaná hluboko v těle ani svazky kabelů vedoucí do mozku, které zvyšují riziko infekce a mechanického poškození. Mozek se tak poprvé stává jakýmsi „datovým rozhraním“ srovnatelným s periferiemi počítače, nikoliv experimentální aparaturou přivázanou k laboratornímu vybavení.
„Aha, takže to není na dělání nadlidí?“
No… To teprv uvidíme. Do budoucna se počítá nejen s obnovou ztracených funkcí, ale i s adaptivními neuroprotézami, které se budou učit spolu s mozkem. Systém se tak nebude snažit „přeučit“ pacienta, ale naopak se přizpůsobí jeho individuální neuronální dynamice. Zároveň se mluví o jemné modulaci nervových okruhů u psychiatrických a neurologických poruch, kde dnes léčba často funguje plošně a s vedlejšími účinky.
Autoři ale zároveň upozorňují, že s rostoucí propustností mezi mozkem a algoritmy poroste i potřeba řešit etické/právní/společnské otázky soukromí, autonomie a bezpečnosti mozkových dat. Každopádně to vypadá, že kyberpunk je s novým udělátkem o fous blíže realitě (nejen naší dystopickou ekonomií, ale i po technické stránce)!
[Ladislav Loukota]
Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]
