Implantát od Neuralinku umožňuje lidem ovládat počítače, kreslit robotickou rukou i znovu mluvit – a to jen silou myšlenky.
Společnost Neuralink vznikla v roce 2016 z vizionářské vize Elona Muska a odborníků z oblasti neurověd, mezi které patřil i Ondřej Bačina. V době, kdy umělá inteligence ještě nebyla zdaleka tam, kde je dnes, a autonomní řízení teprve začínalo, se začal rodit koncept přímého rozhraní mezi mozkem a počítačem. Cílem bylo umožnit lidem s vážným neurologickým postižením znovu komunikovat se světem.
Zpočátku firma pracovala s jednoduchými, kabelovými prototypy s USB-C konektory. Postupně se však vývoj posunul k plně bezdrátovému implantátu a došlo i na vývoj vlastního robotického systému, který dokáže implantát s extrémní přesností zavést do lidského mozku. Od prvních improvizovaných zařízení až po špičkovou technologii vedla dlouhá cesta, jejíž výsledky začínají mít konkrétní dopad na životy lidí.
Nejnovější produkt Neuralinku nese název Telepathy a cílí na pacienty s poraněním míchy, ALS nebo úplným ochrnutím od krku dolů. Tito lidé nyní mohou ovládat počítač, telefon nebo jiné digitální zařízení pouhou silou své mysli. První uživatel, známý jako P1, strávil hned den po aktivaci implantátu devět hodin hraním strategické hry Civilization VI – bez jakéhokoli fyzického pohybu.
Systém umožňuje nejen digitální interakci, ale rozšiřuje se také na ovládání robotických končetin. Jeden z pacientů se během hodiny naučil kreslit pomocí robotické paže, kterou řídil mozkem. Implantát pomáhá i lidem s pokročilým ALS, kteří předtím mohli komunikovat jen pomocí očí. Díky Neuralinku mohou opět "mluvit", hrát hry se svými dětmi, a především se stát znovu aktivní součástí své rodiny.
V průměru uživatelé používají systém přibližně osm hodin denně. Přestože zatím bylo implantováno pouze 13 zařízení, na čekací listině jich je více než 10 000. Neuralink tak čelí obrovské výzvě škálování výroby i péče o pacienty.
Zásadní roli v procesu implantace hraje chirurgický robot. Ten musí s extrémní přesností vložit vlákna s elektrodami do mozku tak, aby se vyhnul cévám. Každé vlákno je tenčí než lidský vlas a nese osm elektrod. Celkem jich je implantováno 128, což umožňuje přístup k více než tisícovce neuronálních kanálů.
Robot se neustále vyvíjí – nejnovější verze REF 10 dokáže zavádět vlákna více než desetkrát rychleji než jeho předchůdce. Operace, která nyní trvá zhruba hodinu, by se v budoucnu mohla zkrátit na méně než 60 minut, a mohla by být prováděna i při vědomí pacienta. Cílem Neuralinku je přiblížit celý proces běžné ambulantní operaci podobné laserové korekci zraku (LASIK).
Vývoj robotického systému vyžaduje propracované optické systémy, přesné mechanické pohony i komplexní software. Velkým technickým úspěchem je například schopnost sledovat pohyby mozku v reálném čase pomocí optické koherentní tomografie.
Implantát sám je přibližně velikosti amerického čtvrťáku (25 mm v průměru) a je navržen tak, aby nahradil část lebky. Uvnitř se nachází flexibilní elektrodová vlákna, vlastní analogové obvody i bezdrátové komunikační systémy. Zařízení dokáže sbírat neuronální signály s amplitudou od 10 mikrovoltů do milivoltů a převádět je na digitální data.
Jednou z hlavních výzev je přenos obrovského množství dat – až 200 megabitů za sekundu – přes Bluetooth s kapacitou pouhých 200 kBit/s. Proto se na čipu provádí komprese, detekce špiček a další zpracování signálu. Nabíjení probíhá indukčně pomocí speciální čepice nebo v budoucnu skrze polštář během spánku.
Vlastní vývoj zahrnuje i výrobu čipů, desek plošných spojů a jejich kompletaci. Neuralink tak sází na maximální míru vertikální integrace – vše od čistých prostor až po montážní zařízení si zajišťuje interně.
Aby bylo možné myšlenku přetavit v pohyb kurzoru, musí systém dekódovat nervové signály. To probíhá ve třech krocích: spárování zařízení, mapování neuronálních vzorců a kalibrace modelu strojového učení. Uživatelé se učí ovládat zařízení během 15 až 20 minut – pak mohou běžně používat počítač nebo telefon.
Systém neustále sleduje a optimalizuje chování neuronů, které jsou přirozeně nestabilní. To znamená, že je nutné pravidelně kalibrovat dekodér, protože signály se v čase mění. Neuralink proto pracuje na algoritmech, které by tento proces zautomatizovaly nebo dokonce odstranily.
Uživatelé si pomocí systému již dnes hrají, malují, ovládají robotické končetiny nebo vykonávají svou práci. Cílem je vytvořit rozhraní, které bude stejně intuitivní jako běžná počítačová periferie. K tomu je však zapotřebí nejen vylepšit dekódování, ale i celý uživatelský software, včetně správy zařízení, aktualizací a personalizace funkcí.
Vize Neuralinku nekončí u ovládání zařízení. Firma pracuje na technologiích, které umožní lidem znovu cítit hmat, slyšet, mluvit, nebo dokonce vidět. Plánuje rozšířit své rozhraní do různých částí mozku a dosáhnout komplexní komunikace mezi mozkem a strojem v obou směrech – tedy nejen čtení myšlenek, ale i jejich „zapisování“ zpět do mozku.
Takové rozhraní by mohlo pomoci lidem s psychiatrickými poruchami, neurodegenerativními onemocněními, nebo třeba ztrátou zraku. V dlouhodobé vizi Neuralink nevylučuje ani možnost rozšíření lidských schopností za biologické limity.
Výzkum mozku se díky těmto technologiím posouvá do zcela nové éry. Ondřej Bačina a jeho tým staví nástroje, které nám umožní lépe porozumět „třílibrovému vesmíru“, jak s nadsázkou nazývají lidský mozek.
Neuralink posouvá hranice možného – jeho technologie již dnes umožňují lidem s vážným postižením ovládat zařízení silou myšlenky. Cílem je vytvořit intuitivní, rychlé a široce dostupné rozhraní mozek-počítač, které zcela změní způsob, jakým komunikujeme, tvoříme a prožíváme svět. Více fascinujících informací a ukázek naleznete ve videu, ze kterého tento článek čerpá – doporučujeme jeho shlédnutí ZDE nebo ZDE každému zájemci o budoucnost neurotechnologií.
