إن علم الأعصاب الدقيق ، الذي أسسه Neuralink alums ، يطور عملية زرع دماغية متنافسة تقول إنها أكثر أمانًا

حتى في المدينة التي يتم فيها الصفقات عالية المخاطر يوميًا ، يتوقع القليلون أنه وراء واجهة مانهاتن غير المتواصلة ، يكمن فريق من علماء الأعصاب الذين يقومون بتطوير جهاز يمكن أن يغير العلاقة بين الآلات والبشر.

لكن التغيير غالبًا ما يختبئ في مرأى من البصر ، لا يمكن اكتشافه حتى لا يكون كذلك.

تقوم علم الأعصاب الدقيق بتطوير واجهة حاسوب في الدماغ ، وهو نظام يخلق صلة مباشرة بين النشاط الكهربائي للدماغ والكمبيوتر. كان هذا النوع من التكنولوجيا قيد التطوير منذ عقود ، ولكن بفضل منظمة العفو الدولية ، يعد الجيل الأخير بالكشف عن ثروة من المعلومات الجديدة حول الدماغ.

قابلت رئيس شركة Precision وكبير مسؤولي المنتج ، كريج ميرميل ، في مارس في مؤتمر منظمة العفو الدولية. برزت الشركة كواحدة من بعض شركات الأجهزة بين بحر من الشركات الناشئة في بناء أدوات الإنتاجية ومنصات الترميز.

أخبرني Mermel أن طفرة الذكاء الاصطناعي لديها قدرة الطب الحديث على الشحن التوربيني على جمع البيانات حول الدماغ. في لحظة تحدث فيها العديد من الحاضرين في المؤتمر عن آثار التكنولوجيا بعبارات عريضة ، جعلها حورية البحر تبدو حقيقية – وشيكة.

تأسست Precision في عام 2021 من قبل مجموعة شملت بعض شباك Neuralink ، بما في ذلك Ben Rapoport ، وهو جراح الأعصاب الممارس والمهندس الكهربائي الذي يشغل منصب كبير مسؤولي العلوم.

الهدف الأولي للشركة هو “استعادة الاستقلال” للأشخاص المشلولين بشدة بطريقة أقل غزوًا من منافسيها ، مثل Neuralink. وهذا يعني مساعدة أولئك الذين يعانون من الشلل في التواصل مع الآخرين ، أو استخدام أجهزة الكمبيوتر ، أو حتى عقد وظيفة مكتبية من خلال توجيه نشاطهم العصبي إلى أوامر للتقنيات الخارجية.

أخبرني رابوبورت خلال زيارة إلى مكتب الشركة: “إن مجموعة الشروط التي نتعامل معها جميعًا هي شلل. لذا فإن الأشخاص الذين لديهم القدرة على التفكير كما نفعل ، ولكن ليس القدرة على التحرك ، وخاصة تحريك أيديهم”.

كيف تعمل

سلمني رابوبورت زلة من الفيلم الأصفر ، والتي تسميها الشركة “الواجهة القشرية 7”. يعكس الاسم هدفه الطموح: إنشاء طبقة سابعة تقع فوق الطبقات الخلوية الست من القشرة البشرية ، المنطقة الخارجية للدماغ.

الواجهة القشرية الطبقة 7 حوالي خمس سمك الرموش البشري. يتم تضمين أحد الطرفين بمجموعة من 1024 قطبًا يمكن أن تسجل وتحفيز نشاط الدماغ. تحتوي هذه الأقطاب الكهربائية على أسلاك تعمل بالطول ، وتربط الفيلم بالإلكترونيات المخصصة التي تعالج البيانات العصبية وتحويل تلك الإشارات إلى أوامر الكمبيوتر حتى يتمكن المرضى من التفاعل مع العالم الحقيقي باستخدام الأفكار وحدها.

تم تصميم الجهاز للاستياء على القشرة الحركية في الدماغ – وهي منطقة صغيرة تقع خلف الفص الجبهي التي تترجم الأفكار إلى أفعال – وتتوافق مع سطحها ، ولم تدمر الأنسجة بشكل مباشر.

مرة واحدة في مكانها ، فإنه يولد رؤية مفصلة لنشاط الدماغ. أو ، كما تضعها Precision على موقعها على الويب ، “أعلى صورة في العالم للفكر الإنساني”.

المنافسة

كان Rapoport جزءًا من الفريق المؤسس في Neuralink ، مشروع Elon Musk للتكنولوجيا العصبية البارزة. تم إطلاقها في عام 2016 وربطت حوالي 1.3 مليار دولار ، وفقا لكوك.

وقال لصحيفة النشرة الإخبارية Neurotech Futures العام الماضي إنه غادر Neuralink في عام 2018 لأن تقنية واجهة الحاسوب الدماغية تحتاج إلى أن تكون آمنة للغاية وقابلة للتطوير حتى تصبح “حقيقة سريرية”.

وقال “كانت هناك حاجة إلى بعض التغييرات في طريقة تنفيذ التكنولوجيا”.

زرع N1 N1 من Neuralink عبارة عن جهاز بحجم العملة المعدنية ، يجلس على الجمجمة ويتصل بخيوط رقيقة للغاية-مضمنة بالأقطاب الكهربائية-التي يتم نسجها في قشرة المخ.

في تحديث أبريل 2024 على موقعه على الويب حول حالة تجاربها السريرية ، قامت Neuralink بالتفصيل كيفية إدخال عملية الزرع في الدماغ.

“على مستوى عالٍ ، تضمنت الجراحة جراح الأعصاب يعرض المنطقة المستهدفة من القشرة (على سبيل المثال ، شق فروة الرأس ، استئصال القحف ، استئصال القضيب) ، والروبوت R1 الذي يؤدي إدخال خيوط زرع N1 ، وجراح الأعصاب الذي يتصاعد جثة N1 في المزرعة في الرئاسة.”

في بريد إلكتروني للمتابعة إلى Business Insider ، Mermel يعتمد نظام Neuralink المذكور على “اختراق المنخل الدقيقة ، والتي تسبب أضرارًا عند إدراجها في الدماغ”.

وقال إن الدقة أظهرت أنه “من الممكن استخراج بيانات غنية بالمعلومات من الدماغ” دون إتلافها.

لم ترد Neuralink على الفور على طلب للتعليق من Business Insider.

في يوليو ، أعلنت Neuralink أنها قد أكملت بنجاح العمليات الجراحية للزرع في مرضى البشر الثامن والتاسع. تتوقع الشركة زرع 20،000 رقائق سنويًا بحلول عام 2031 لتوليد ما لا يقل عن مليار دولار من الإيرادات.

عادة ما تتضمن الأشكال الغازية لواجهات الحوسبة الدماغية عادةً زرع أقطاب زرع مباشرة في الدماغ عن طريق بضع القحف ، والذي يتضمن إزالة قسم من الجمجمة لفضح الدماغ مؤقتًا ، أو أ استئصال القحف ، حيث لا يتم استبدال العظم الذي تم إزالته.

تقوم شركة Neurotech من BlackRock ، والتي تم إطلاقها في عام 2008 ، بإصدار نسخة معدلة من مجموعة Utah-وهي مجموعة كهربائية صغيرة تخترق ما يصل إلى 1.5 ملليمتر في الدماغ. تم استخدامه في “دراسة الدوائر العصبية ، والتحقيق في آليات وظيفة الدماغ ، وتطوير الأجهزة الاصطناعية العصبية” ، وفقًا لموقع Neurotech.

Synchron ، شركة أخرى في سباق BCI ، تصنع “Stentrode” ، وهي صفيف قطب كهربائي رفيع ومرن لا يتطلب عملية جراحية مفتوحة. بدلاً من ذلك ، يتم إدخاله في الدماغ من خلال الوريد الوداجي. هدفها هو “استعادة السيطرة على شاشة تعمل باللمس لدى الأشخاص ذوي التنقل اليدوي المحدود باستخدام أفكارهم فقط” ، وفقًا لموقعها على الويب.

ما يختلف عن الدقة

أطروحة Rapoport هي أن وضع الجهاز على سطح الدماغ نفسه أقل غزوًا من منافسيه وينتقل بما يكفي لجمع Intel القيمة حول كيفية عمل الدماغ.

وقال “عندما نفكر في الطرق التي نريد أن يتفاعل بها الدماغ مع العالم الرقمي ، فإن معظم ما نفكر فيه هو الفكر الواعي الذي يحدث في الدماغ”. “كل ذلك يحدث على السطح بشكل أساسي” في “بضع ملليمترات قليلة خارجية”.

تم تصميم الواجهة القشرية للطبقة 7 للشركة لاستبدالها أو نقلها بسهولة. إنها أيضًا معيارية ، لذلك يمكن دمج صفائف متعددة لتغطية المزيد من مناطق الدماغ.

الجهاز هو مجرد مكون واحد ، ولكن. طريقة الإدراج أخرى.

تقوم الدقة أيضًا بتطوير إجراء عملية زرع “ذئاب قحفية” الحد الأدنى لتجاوز الحاجة إلى بضع القحف الكامل ، حورية البحر قال عن طريق البريد الإلكتروني. وقال إن هذا ينطوي على إجراء شق صغير ، أقل من 1 ملليمتر في الجمجمة ، حيث يتم إدخال الواجهة القشرية من الطبقة 7 ووضعها على سطح الدماغ.

الدراسات السريرية

في عام 2021 ، أعطت إدارة الأغذية والعقاقير (FDA) Synchron ضوءًا أخضر لبدء التجارب السريرية. في عام 2023 ، تلقى Neuralink موافقة لبدء المحاكمات. أعلنت Precision ، في مرحلة مبكرة في طريقها إلى التسويق ، أول دراسات سريرية لها في عام 2023.

منذ ذلك الحين ، أجرت الشركة دراسات سريرية على 47 مريضًا متطوعًا – وجميعهم كانوا بالفعل يخضعون لعملية جراحية في الدماغ لأسباب أخرى. تم وضع الأجهزة على أدمغتها أثناء الجراحة لقراءة وتسجيل ونشاط الخريطة على سطح الدماغ.

في هذه الدراسات السريرية-تقتصر على 15 إلى 30 دقيقة-عادة ما يتم وضع صفيف قطبي واحد أو اثنتين على دماغ المريض أثناء مشاركتهم في أنشطة مثل التحدث أو لعب مقص الورق الصخري أو تشغيل عصا التحكم ، لذلك خوارزميات منظمة العفو الدولية استطاع تعلم الأنماط العصبية النموذجية المرتبطة بهذا النشاط.

في أبريل ، قالت Precision إنها تلقت تصفيات إدارة الأغذية والعقاقير (FDA) لاستخدام صفيف القطب في “تسجيل ومراقبة وتحفيز النشاط الكهربائي على سطح الدماغ”. يصرح التخليص الصفيف للاستخدام التجاري لمدة تصل إلى 30 يومًا. الدراسات جارية بالفعل ، لكن الشركة رفضت مشاركة عدد المرضى الذين يشاركون في هذه الدراسات السريرية الأطول.

قيمة البيانات

تعمل واجهات الحاسوب الدماغية كمترجمين من نوع ما ، وتحويل اللغة الكهربائية للدماغ إلى العامية من الآلات-وفي النهاية ، إلى عمل حقيقي.

تقول Precision إن نظامه يلتقط حوالي 1 إلى ملياري نقطة بيانات في الدقيقة من كل مريض. يقوم بتحليل البيانات في الوقت الحقيقي ويعزز خوارزميات AI لترجمة البيانات الأولية والإشارات الكهربائية إلى رمز الكمبيوتر.

وقال رابوبورت إن الهدف هو جمع البيانات من عينة متنوعة من المرضى.

وقال: “في مجال علم الأعصاب بأكمله ، لم يكن لدينا مجموعة متنوعة من التسجيلات عالية الجودة ، عالية الدقة وطويلة الأجل من العشرات من أدمغة المرضى حتى بدأنا في القيام بذلك ، وهذا يشمل Neuralink”.

بين جميع دراساتها ، جمعت بيانات كافية لبدء بناء ما وصفه بأنه “نموذج الأساس العصبي”.

وقال Mermel إن التركيز الرئيسي لنموذج التعلم الآلي هذا هو فك تشفير النية الكلامية والحركية من الدماغ لمساعدة المرضى في نهاية المطاف على التحكم في أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية. وأضاف أن الشركة تستكشف حالات الاستخدام المستقبلي لتكنولوجياها ، بما في ذلك مساعدة الجراحين أثناء جراحة الأعصاب ، وعلاج ظروف مثل الاكتئاب ، والمساعدة في استرداد السكتة الدماغية.

“عندما يكون لديك شيء آمن وفعال لمجموعة من الأشخاص المتخصصة ، فإنه يطرح السؤال: هل هناك طرق لتوسيع نطاقه إلى ما بعد حالة الاستخدام الأصلية؟” قال رابوبورت.