На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)

Свежие комментарии

  • Владимир
    Риск снижается, но все равно в итоге приводит к 100 % смертности.Инфаркт миокарда ...

Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 275: размышления о последствиях разработки нейроинтерфейсов

В свиязи с активными исследованиями и разработками в области нейроинтерфесов, или интерфейсов мозг-компьютер (brain-computer interfaces, BCI), постепенно начинают возникать вопросы об этическом и правовом статусе таких технологий. Лиам Дрю — писатель, журналист, и в прошлом нейробиолог, в новой статье, опубликованной в Nature, рассказывает о текущем состоянии нейроинтерфейсных разработок в США, а также отмечает, какие движения уже начались в мире в направлении правового регулирования нейроинтерфейсных технологий, защите пользователей и сохранения конфиденциальных их данных.

alt

Credit: Liam Drew, https://www.liamdrew.net/


Летом 2023 года в журнале Nature вышла значимая работа, которая подвела промежуточный итог двадцатилетнего труда исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США). Они представили тестовую версию нейроинтерфейса, с помощью которого женщина, потерявшая способность говорить почти 20 лет назад, смогла выразить свои мысли при помощи виртуального аватара, который произносил слова за нее. Эта и еще несколько работ (эта и эта), вышедших в этом году, усилили общественный интерес к инвазивным нейроинтерфейсам как перспективным технологиям, которые можно использовать не только в качестве вспомогательных средств для людей с заболеваниями нервной системы, но и как продукт для широкой аудитории. Однако пока что ИМК применяются только в единичных случаях, а перспективы их коммерциализации все еще несколько туманны и остаются в далеком будущем. На это есть несколько причин.

Для того, чтобы выпустить нейроинтерфейсы как «продукт для всех», они должны приобрести большую надежность, автономность использования (без обслуживающего персонала) и стать более безопасными – последнее касается имплантируемых ИМК. Пока что более перспективными для широкого выпуска являются нейроинтерфейсы, использующие поверхностные электроды для регистрации активности головного мозга. Несмотря на их мобильность, качество записи и распознавания сигналов у них остается сильно ниже, чем у имплантируемых ИМК, поскольку метод электроэнцефалографии (ЭЭГ), который используется в данных технологиях, записывает сигналы, отражающие среднюю активность многих миллионов нейронов, распределенных по мозгу. В то же время имплантируемые электроды хоть и записывают больше информационных сигналов и отличаются более точной их классификацией, все же носят характер экспериментальных устройств и пока предназначены только для людей, для которых потенциальная клиническая польза их использования превышает риски. На данный момент за все время разработки подобных технологий насчитывается всего около 50 человек, которые получили нейроинтерфейсные имплантаты.

На данный момент различные компании занимаются их разработкой и коммерциализацией. К наиболее близким к клиническим испытаниям в Соединенных Штатах относятся Synchron, Blackrock Neurotech, ParadromicsPrecision Neuroscience и Neuralink. Нейроинтерфейсы от Blackrock Neurotech и Paradromics представляют собой сетки из сотен жестких прямых электродов, которые можно имплантировать одному человеку в количестве нескольких штук. Blackrock Neurotech были первыми, кто вживили свои электродные массивы человеку 19 лет назад, а Paradromics тестируют свои матрицы на овцах. Neuralink вживляет свои имплантаты, состоящие из множества длинных гибких полимерных нитей, обезьянам. Их преимущество состоит в том, что гибкие матрицы содержат множество мест записи и имплантируются в кору глубже, чем жесткие. Synchron и Precision Neuroscienceиспользуют электроды, которые располагаются на поверхности мозга, что делает их минимально инвазивными, а значит, менее травматичными для мозга. Synchron, в отличие от остальных, создает свои матрицы, которые называются стентродами, всего из 16 электродов. Они представляют собой гибрид стента кровеносных сосудов и электродной решетки. Для его вживления вовсе не нужно вскрывать череп, чтобы получить доступ к мозгу. Устройство проталкивают вверх через яремную вену до тех пор, пока оно не сядет в кровеносный сосуд, расположенный под моторной корой головного мозга. Тем не менее низкая пропускная способность стентрода пока что позволяет только управлять смартфоном для людей с параличом. Все пять компаний получили статус революционного устройства от FDA, а это — ускоренный путь к клиническому одобрению. Компания PrecisionNeuroscience впервые протестировала свои электроды на людях (запись в течение 15 минут во время операций по удалению опухолей головного мозга), а Neuralink только получила разрешение на проведение испытаний своего устройства в реальных условиях. 

Инженер Оксфордского университета (Великобритания), который является консультантом Synchron и в течение 20 лет работает в области нейротехнологий, рассказал, что нейроинтерфейсы в будущем могут иметь огромное значение в управлении терапевтической стимуляцией, если смогут выявлять признаки болезни или выздоровления. Однако также, говоря о своем опыте, он предостерегает исследователей от выстраивания иллюзий. Он подчеркивает, что создание надежных, практичных и доступных устройств так же важно для их успеха, как и научные достижения, приводя в пример создание Neuralink-ом робота, имплантирующего разработанное компанией устройство в мозг. Учитывая нехватку нерохирургов во всем мире – это, по его словам, одно из самых значительных достижений.

Разработчики неинвазивных ИМК, в свою очередь, сосредоточены на несколько другом направлении. Устройства, основанные на ЭЭГ, сталкиваются с рядом проблем работоспособности этой безопасной технологии. В игровом мире, например, они используются только для управления внешним устройством, при этом делают это довольно медленно и требуют значительных усилий. Лучше всего ЭЭГ подходит для определения психологического состояния человека в текущий момент: расслабления, внимания и пр. Многие приложения стремятся показать пользователям текущее состояние их мозга и предлагают научиться сознательно управлять им, для чего разрабатывают чувствительные к ЭЭГ повязки на голову, гарнитуры или наушники, которые, по их словам, подталкивают пользователей к более глубоким медитативным состояниям или помогают людям войти в более сосредоточенные и более продуктивные состояния. Другие же приложения предлагают манипулировать мозговыми волнами в надежде изменить психическое состояние человека. Эндрю Джексон, нейробиолог из Университета Ньюкасла (Великобритания), стал соучредителем Neudio – стартап-компании, которая использует алгоритм, записывающий ЭЭГ пользователя и в реальном времени генерирующий синтетическую музыку с целью стимуляции активности мозга, вызывающей расслабление или сосредоточение внимания. Более крупные компании, такие как Meta и Apple, выпустили гарнитуры, включающие, например, технологию отслеживания взгляда. В июле Apple получила патент на включение датчиков ЭЭГ в свои наушники Airpods.

Основной проблемой таких устройств остается качество сигналов ЭЭГ, которые они способны записывать, особенно когда пользователь движется, что ограничивает возможности применения. Но эти технологии могут означать нечто большее, чем просто новые способы повышения качества работы с персональными компьютерами. Они поднимают вопросы о том, будут ли данные чьего-то мозга (и даже их ментальная конфиденциальность) превращены в товар.

Существующие на данный момент достижения в области нейротехнологий ускоряют усилия по их управлению и регулированию. В ноябре, например, государства-члены ЮНЕСКО проголосуют за то, разрабатывать ли международные руководящие принципы и политические рекомендации по использованию этих технологий. Оперируя тем, что мозг – это не просто какой-то орган в теле человека, но орган, определяющий человеческий разум, исследователи и правозащитники говорят о том, что это убежище идентичности нужно защищать. Имплантированные медицинские технологии могут создать этические проблемы. Например, учитывая, что программное обеспечение искусственного интеллекта помогает превращать мозговую активность пользователей в решения, возникают вопросы относительно активности пользователей и их причастности. Также неясно, что будет с людьми, если производитель их имплантата прекратит свою деятельность. Тем не менее если развитие данного вида технологий в значительной степени и довольно строго регулируется медицинскими правилами, то в отношении потребительских устройств действующие правила оставляют тревожные пробелы.

Нита Фарахани, ученый-юрист, специализирующийся в области нейротехнологий в Университете Дьюка (США), демонстрирует следующий пример. В своей книге «Битва за ваш мозг», вышедшей в марте, Фарахани описывает, как в Китае внимание школьников отслеживается с помощью ЭЭГ-гарнитур, произведенных американской компанией-разработчиком программного обеспечения BrainCo, и как некоторые работодатели во многих странах отслеживают внимание сотрудников. Этика здесь варьирует в зависимости от ситуации: такое отслеживание может быть полезно для детектирования засыпания у водителей-дальнобойщиков, но дело обстоит сложнее, если работодатели используют эту технологию для контроля уровня концентрации сотрудников. Хотя ЭЭГ-устройства и не способны считывать мысли людей, Рафаэль Юсте, исследователь в области нейронаук Колумбийского университета (США), говорит о том, что быстрые улучшения в декодировании искусственного интеллекта и неинвазивном оборудовании «делают борьбу за конфиденциальность вашей психики гораздо более актуальной».

Оба исследователя настаивают на обновлении существующих договоров по правам человека, чтобы защитить граждан от неправильного использования нейротехнологий. Юсте выступает за новый класс прав, называемый нейроправами, который, по его словам, защитит конфиденциальность психики, предотвратит манипуляции, изменяющие личность и оградит от предвзятости в алгоритмах, лежащих в основе нейротехнологий. Фарахани выступает за более широкое право на «когнитивную свободу» — защиту как от нейротехнологий, так и от ряда цифровых технологий, которые могут манипулировать сознанием и поведением людей. Голосование в этом месяце в ЮНЕСКО решит, следует ли агентству создать обширную международную структуру управления нейротехнологиями. Но специалисты по этике в конечном итоге хотят, чтобы принципы были закреплены в законе. В настоящее время единственной страной, в которой действует законодательство, защищающее нейроправа, является Чили.


Текст: Анна Удоратина

«The rise of brain-reading technology: what you need to know» by Liam Drew, Nature. Published: November 8, 2023. The rise of brain-reading technology: what you need to know (nature.com)

Читайте материалы нашего сайта во ВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram.

Adblock test (Why?)

Ссылка на первоисточник

Картина дня

наверх