Исследователи из Колумбийского университета в сотрудничестве с ведущими учреждениями, такими как Стэнфордский университет и Университет Пенсильвании, представили революционное устройство, которое может радикально изменить подход к лечению неврологических заболеваний.
Это система BISC (Biological Interface System to Cortex) — чрезвычайно тонкий кремниевый имплантат, способный передавать мысли в режиме реального времени и создавать беспроводной высокоскоростной коммуникационный мост между мозгом и искусственным интеллектом (ИИ).
Это нововведение — не просто очередной шаг в научных исследованиях, а гигантский скачок на пути к восстановлению утраченных функций у пациентов с тяжелыми формами инвалидности.
МЕНЬШЕ ВОЛОСА, НО МОЩНЕЕ КОМПЬЮТЕРА.
BISC не похож ни на что из того, что мы видели раньше в области интерфейсов «мозг-компьютер» (BCI). В то время как большинство существующих систем требуют громоздких внешних блоков, кабелей, проникающих в кожу, и сложных хирургических вмешательств, этот новый чип представляет собой «готовое» решение в миниатюре. Имплантат толщиной всего 50 микрометров (примерно ширина человеческого волоса) и размером не более 3 кубических миллиметров предназначен для размещения между мозгом и черепом, располагаясь на коре головного мозга, как влажный кусочек ткани.
Профессор Кен Шепард из Колумбийского университета, возглавлявший инженерную группу, сравнивает это достижение с полупроводниковой революцией, благодаря которой компьютеры из огромных комнат стали доступны нам в карманах. «Теперь мы делаем то же самое для медицинских имплантатов», — говорит он, подчеркивая, что сложная электроника теперь может работать внутри тела, занимая при этом минимальное пространство.
ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И НЕВЕРОЯТНАЯ СКОРОСТЬ
В основе BISC лежит единая КМОП-схема (технология, используемая в компьютерных процессорах), изготовленная с применением методов массового производства полупроводниковой промышленности. Это крошечное чудо содержит 65 536 электродов и более 1000 каналов записи, что позволяет считывать активность мозга с беспрецедентной детализацией.
Однако наиболее впечатляющей его особенностью является способность к беспроводной связи. Благодаря специальной сверхширокополосной системе передачи данных чип достигает скорости передачи данных до 100 Мбит/с — производительность, как минимум в 100 раз превышающая показатели любого другого беспроводного интерфейса мозг-компьютер, доступного сегодня. Это означает, что сигналы мозга могут передаваться в режиме реального времени на внешние компьютеры, где передовые алгоритмы машинного обучения (ИИ) берут на себя расшифровку намерений пользователя, его движений или даже речи.
НАДЕЖДА ДЛЯ МИЛЛИОНОВ ПАЦИЕНТОВ
Клинические возможности BISC очень широки. Способность системы «считывать» и «записывать» данные в мозг открывает путь к лечению заболеваний, которые ранее считались неизлечимыми или трудно поддающимися контролю. От эпилепсии и инсультов до паралича, бокового амиотрофического склероза (БАС) и слепоты — эта технология обещает вернуть пациентам контроль над ситуацией.
Нейрохирург доктор Бретт Янгерман, один из ключевых участников проекта, говорит, что минимизация инвазивности имеет решающее значение. BISC можно ввести через небольшое отверстие в черепе, что значительно снижает риск осложнений и долгосрочного повреждения тканей. Исследовательская группа уже получила финансирование от Национальных институтов здравоохранения США (NIH) для применения этой технологии в случаях лекарственно-устойчивой эпилепсии.
БУДУЩЕЕ ЖИЗНИ С ИСКУССТВЕННЫМ ИНТЕЛЛЕКТОМ
Помимо медицинских применений, BISC открывает окно в будущее, где взаимодействие человека и машины будет прямым и безпрепятственным. Стартап-компания Kampto Neurotech, основанная членами исследовательской группы, уже работает над коммерческим развитием этой технологии, приближая научную фантастику на шаг к реальности.
Профессор Андреас Толиас из Стэнфордского университета подчеркивает, что система превращает кору головного мозга в высокоскоростной «порт». По мере развития искусственного интеллекта возможность напрямую связывать разум с вычислительными системами может расширить возможности человека, обеспечив гармоничный симбиоз биологии и технологий.
Первые результаты доклинических испытаний чрезвычайно обнадеживают, демонстрируя стабильную запись нейронных сигналов. Хотя путь к широкому применению еще долог, BISC показывает, что технология достаточно зрелая, чтобы начать раскрывать самые сокровенные тайны человеческого разума.
