Elon Musk bejelentette, hogy újabb ember agyába ültetnének mikrochipet s a műtétre a napokban már sor is kerülhet. A Neuralink első mikrochipjét fél éve ültették be egy bénult személynek és egyelőre úgy tűnik, hogy remekül működik.
Elon Musk mindig is megosztó figura volt, ám talán az egyik legérdekesebb húzása a Neuralink nevű cég megalapítása és felfuttatása volt. A cég célja, hogy működőképes agy-gép interfészt hozzon létre, vagyis olyan eszközt, amely közvetlen kapcsolatot biztosít az emberi agy által generált elektromos jelek és egy mesterséges eszköz között. A Neuralink tehát egy mikrochipen dolgozik, amelyet néhány hónappal ezelőtt emberi agyba is beültettek.
Dekódolt gondolatok?
Musk újabb high-tech vállalkozása sokféle reakciót váltott ki az emberekből. Sokan attól félnek, hogy az aggyal való kommunikáció során a lélek legbelsőbb titkait is kihámozhatja a tekervényekből a Neuralink eszköze.
De mennyire reális, hogy a napjainkban elérhető technológia dekódolja a gondolatokat, aztán kisugározza őket valakinek? A tömör válasz erre a kérdésre az, hogy semennyire. Bár kutatók ezrei dolgoznak az agy titkainak feltárásán, jelenleg a közelében sincsenek annak, hogy egyértelműen azonosítsák az agy aktuális állapotának megfelelő belső állapotokat, gondolatokat. Pedig az agykutatók úgy vélik, hogy ez lehetséges, mivel az agy állapota határozza meg az egyén mentális állapotát.
A kapcsolat megértésének voltaképpen technikai korlátja van, jelenleg ugyanis nem lehetséges a megfelelő pontossággal felmérni az agy állapotát. Ennek kulcsa ugyanis az idegsejtek elektromos tevékenységének mérése lenne, amit leggyakrabban elektródák segítségével kiviteleznek a kutatók. Ezek az elektródák csupán egy-egy idegsejt tevékenységét képesek követni, azonban ideálisan az emberi agy 86 milliárd idegsejtjét egyidejűleg kellene megfigyelni. A gondolatokat dekódoló mikrochip nem is mikrochip lenne, hanem egy hatalmas sisak, amelyből 86 milliárd apró tű meredezne, viselőjének pedig feltehetőleg az lenne a legkisebb problémája, hogy minden gondolata közkinccsé válik.
Mozgatókéreg és bénulás
Az eddigiek alapján úgy tűnhet, hogy kilátástalan az agyműködés és a mentális folyamatok közti párhuzamok keresése. Mégis ezzel foglalkoznak a modern agykutatók már nagyjából két évszázada és ennyi idő alatt számos nagyhatású felfedezést tettek. A nyakszirtlebeny sejtjeinek tevékenységét például a látással sikerült párhuzamba állítani, a központi árkot elölről határoló tekervény neuronjainak aktivitása pedig a testmozgással esett egybe. Ez utóbbi felfedezés inspirálta a Neuralinket és más agy-gép interfészeket is.
A XIX. század végén két német kutató, Gustav Fritsch és Eduard Hitzig felfedezte, hogy a kutyák agykérgének jól körülhatárolható pontokon történő ingerlése mozgást vált ki. Később Wilder Penfield publikálta epilepsziás betegek agyműtéte közben végzett kísérleteinek eredményét, amely egybevágott Fritsch és Hitzig eredményeivel: az agykéreg bizonyos pontjainak ingerlése mozgást vált ki. A manapság mozgató kéregnek nevezett terület tevékenysége alapján viszonylag jól jósolható, hogy milyen mozdulatokat fog végrehajtani az egyén, ez pedig különösen hasznos lehet a bénulás kezelésében.
A bénulás leggyakrabban gerincsérülés következtében alakul ki, de akár sztrók vagy neurodegeneratív betegségek (pl. ALS – amitrófiás laterálszklerózis) is okozhatják. A mozgatórendszer működése egyszerűsítve úgy néz ki, hogy a mozgatókéregben kialakul az ún. mozgatóparancs, ez pedig különféle útvonalakon eljut egészen az izmokig, amik végül a parancsnak megfelelően összehúzódnak és létrejön a mozgás. A bénulás gyakran annak következménye, hogy a két végpontot, tehát a mozgatóparancsot létrehozó és felfogó egységeket összekötő részek sérülnek és így a mozgatóparancs nem jut el az izmokhoz. Az agy-gép interfészek jelenleg ezt a szakadékot igyekeznek áthidalni, ezen dolgozik a Neuralink és számos más kutatócsoport is.
Agy-gép interfészek napjainkban
Tavaly nyáron a rangos Nature folyóiratban közöltek két tanulmányt, melyekben az agyba ültetett agy-gép interfészek segítették a beszédet. Az egyik implantátum egy 47 éves beteg mozgatókérgére helyezett lapos eszköz volt, melyben az elektródák az agykéregről vezették el a jeleket. A másik vizsgálatban egy ALS-es személy vett részt, akinek a mozgatókérgébe ültettek mikroelektródákat. Mindkét esetben az volt a cél, hogy az érintett személy újra beszélni tudjon.
Mind az agykéregre, mind a kéregbe helyezett elektródák jelének elemzése arra irányult, hogy abból kihámozzák, mit mondana a páciens. Mindkét tanulmány jelentős sikernek tekinthető, mivel 60-70 szó/perc sebességgel (az átlag 100-150) és tűrhető hibázási aránnyal sikerült dekódolni a betegek szavait. Persze mindez szoros korlátok között működött, előre meghatározott szavak listájával, ám a két tanulmány így is fontos előrelépés volt a területen.
Forrás: Ramsey és Crone, 2023 – Nature
Az agy-gép interfészek területe tehát egyáltalán nem volt állóvíz, mikor idén év elején a Neuralink beültette első mikrochipjét egy 30 éves gerincsérült személynek. A páciens, Noland Arbaugh 2016-ban szenvedett súlyos gerincsérülést, mikor sekély vízbe ugrott. A baleset eredményeképp nyaktól lefelé lebénult. Elon Musk 2024 január 29.-én jelentette be, hogy sikeresen beültették az agy-gép interfészt Arbaugh mozgatókérgébe. Ez a bejelentés egyszerre volt izgalmas és frusztráló a szakterületen, hiszen a szakértők többsége kifogásolta, hogy nagyon kevés publikus információ állt rendelkezésre a műtétről.
Mindemellett az is rontja a Neuralink szakmabeli megítélését, hogy Elon Musk üzletember lévén grandiózus célokat fogalmazott meg a cég alapítása idején, amit sok szakértő sértésnek vett. Ettől függetlenül már a januári hírek kapcsán is elismerték a Neuralink újításait, melyek elsősorban az elektródákkal és a beültetés menetével kapcsolatos technikai fejlesztések. Az elektródák rugalmas anyagból készülnek és az interfész jóval több pontot (1024) biztosít az idegsejtek elektromos tevékenységének rögzítéséhez, mint más eszközök (jellemzően néhány száz). A műtéthez pedig robotot használnak, ami fokozza a beültetés pontosságát.
Arbaugh esete a Neuralinkkel
Noland Arbaugh január végén kapta meg az implantátumot és a beszámolók szerint alig egy héttel a beültetés után már képes volt irányítani a kurzort egy képernyőn. Arbaugh szerint ehhez csupán el kellett képzelnie, hogy hogyan mozgatná a kezét, vagy hogy milyen mozgást vár a kurzortól. A képzeletbeli mozgás során létrejött neurális jelet megfelelő pontossággal tudta dekódolni a Neuralink, a jeleket vezeték nélküli kapcsolaton továbbította a számítógépnek és ennek megfelelően mozgott a kurzor. Arbaugh saját beszámolója szerint nagyon könnyen működteti a rendszert és jelentősen megkönnyítette az életét. A Neuralink elérhetővé tette azt az egyszerű feladatot, amivel Arbaugh teljesítményét is mérték, ami jól szemlélteti, hogy milyen gyors kurzormozgatásra képes az interfésznek hála.
A beültetés után egy hónappal azonban már bekövetkezett az a probléma, ami jelenleg az egyik legnagyobb gátja az agyba ültethető eszközök hosszú távú használatának. Az eszköz rugalmas nyúlványai, melyek az elektródákat tartalmazzák, elmozdultak eredeti helyükről és már nem tudták közvetíteni a megfelelő neuronok jelét a dekódoló egység számára. A problémát kiküszöbölték, újabb gyakorlási időszak következett, mire az új helyekről rögzített neurális aktivitást is sikerült a korábbihoz hasonló pontossággal dekódolni.
Mindenesetre ez a kis malőr jól illusztrálja az agyba ültetett elektródák egyik legnagyobb problémáját, hogy az elektródák elmozdulhatnak eredeti helyükről (vagy akár a szöveti regeneráció, vagy hálózati átrendeződés következtében romlik az általuk rögzített jel minősége). Ebben az esetben ezt a csorbát sikerült kiküszöbölni és fél év elteltével továbbra is hatékonynak tűnik a Neuralink implantátum működése, ám kérdéses, hogy meddig marad ez így.
A Neuralink már megkapta az engedélyt egy újabb implantátum beültetésére is, tehát az amerikai döntéshozók bíznak Musk cégében és a milliárdos bejelentése szerint erre a napokban sor is kerülhet. A szakterületen továbbra is vegyesek az érzelmek Musk vállalkozásával kapcsolatban, hiszen egyfelől jó, hogy a közvéleményt egy idegtudományi kérdésre irányította, de szokatlan, hogy ekkora titkolózás övezi a fejlesztéseket (a tudósok számára szokatlan, az üzletemberek számára alapvető).
Összességében tehát a Neuralink érdekes hozzájárulás az agy-gép interfészek területéhez, bár egy kicsit kevésbé transzparens, mint az az idegtudományban megszokott.
