Startup založený vlastníkom hernej firmy pripravuje čip prepájajúci mozog a počítač
Starfish Neuroscience, spoločnosť, na ktorej založení sa podieľal aj Gabe Newell, šéf firmy Valve Corporation z priemyslu počítačových hier, oznámila, že pripravuje nový čip na prepojenie ľudského mozgu a počítača.
Ako firma uvádza, inovatívnym prvkom tohto čipu by mala byť komunikácia s viacerými časťami ľudského mozgu zároveň. Doterajší prístup sa sústreďoval iba na jednu jeho oblasť, pre liečbu niektorých porúch však nebol vhodný.
Mikročip by mal byť k dispozícii koncom roku 2025. V súčasnosti hľadá spoločnosť spolupracovníkov, ktorým by takéto zariadenie mohlo otvoriť „nové a vzrušujúce cesty“.
Okrem implantovateľného mikročipu vykonáva Starfish Neuroscience výskum aj v oblasti stimulácie mozgu z vonkajšej strany lebky bez potreby implantácie.
Spoločnosť sa zaoberá aj vývojom presne smerovateľného zdroja tepla na odstránenie nádorov s minimálnym vplyvom na zdravé tkanivo.
Cieľom je minimálny zásah do tela
Jedným z problémov súčasnej technológie interakcie s mozgovými signálmi sú príliš veľké zariadenia. Starfish Neuroscience sa preto snaží priniesť čip s minimálnymi rozmermi.
Nový čip by mal zaberať miniatúrny obdĺžnik so štvormilimetrovou dĺžkou a dvojmilimetrovou šírkou. Vzdialenosť jeho vývodov by pritom mala byť iba tri desatiny milimetra.
Významným faktorom takéhoto malého rozmeru je aj minimálny nutný zásah do tela pri jeho chirurgickej implantácii. Čip by pritom mal byť napájaný bezdrôtovo, takže by sa v tele pacienta nenachádzali žiadne batérie.
Aby sa dosiahla takáto funkcionalita, bolo potrebné mikročip navrhnúť tak, aby mal veľmi malý odber elektriny - o trochu viac ako jednu tisícinu wattu.
Súčasné zariadenia spotrebúvajú asi desaťnásobne viac energie a ich rozmery sa blížia k centimetrom.
Ďalšou zásadou čo najmenšieho zásahu do tela pacienta je bezdrôtová komunikácia. Z človeka tak „netrčia“ žiadne drôty, čo nielen zlepšuje jeho pohyblivosť, ale aj zabraňuje nežiaducej infekcii cez otvor v tele.
Čip preto mozgové signály čiastočne číslicovo spracováva ešte pred odoslaním do riadiaceho počítača, aby s ním bolo možné komunikovať aj bezdrôtovým pripojením s relatívne nízkou šírkou pásma.
Mikročip je zároveň obojsmerný - dokáže teda nielen sledovať a merať elektrické signály mozgu, ale tento orgán aj elektricky stimulovať.
Obsahuje tridsaťdva pozícií pre mozgové elektródy, pričom dokáže zároveň zaznamenávať až šestnásť signálov.
Spolupráca s čipovými výskumníkmi
Aj keď v startupe Starfish Neuroscience pracujú fyzici, neurovedci aj inžinieri, vývoj čipu vznikol v rámci spolupráce so skupinou IMEC, ktorá má s návrhmi mikročipov oveľa bohatšie skúsenosti.
Nezisková organizácia, ktorá v belgickom meste Leuven vznikla už v roku 1984, združuje približne 5 500 zamestnancov a výskumníkov z oblasti návrhu a výroby mikročipov.
V rámci nej funguje vzájomná spolupráca medzi univerzitami a priemyslom, pričom jej pobočky sídlia v Holandsku, Spojených štátoch, Japonsku, Indii, na Taiwane a v Číne.
Jej aktivity majú súvis aj so štúdiom na Slovensku. Už v polovici deväťdesiatych rokov minulého storočia sa pomocou tejto organizácie podarilo vyrobiť čipy navrhnuté ako súčasti diplomových prác študentov odboru mikroelektronika z Fakulty elektrotechniky a informatiky Slovenskej technickej univerzity v Bratislave.
IMEC nie je nováčikom ani v oblasti mikročipovej integrácie s mozgom. Už v roku 2017 vyvinula mikročip pre umelé končatiny schopné reagovať na nervové signály zo senzorických nervov a zároveň riadiť pohyb protézy prostredníctvom motorických nervov.
Organizácia predviedla aj ďalšie výskumné projekty v oblasti signálovej integrácie mikročipov s neurónmi. V roku 2021 prišla so sondou schopnou merať nervové signály myši aj v situácii, keď sa zviera pohybuje a dochádza k zmene kontaktu.
V roku 2022 ukázal IMEC čip schopný merať nervové signály na malom rozmere s nízkou spotrebou energie. Mikročip je pritom škálovateľný, umožňuje prispôsobiť počet meracích kanálov konkrétnemu použitiu.
Elon Musk už pomáha pacientom
Podobnou činnosťou sa zaoberá aj firma Neurolink založená Elonom Muskom. Začala pokusmi na zvieratách, od myši prešla až k šimpanzom.
Neskôr získal Neurolink povolenie aj na experimentálne využitie rozhrania mozog-počítač pre pomoc ľudským pacientom.
Čip bol úspešne implantovaný kvadruplegikovi, ktorý prišiel o schopnosť ovládať všetky štyri končatiny po úraze krčnej chrbtice.
Neskôr umožnil mikročip pripojený na optický nerv čiastočné videnie a najnovším pacientom s implantovaným mozgovým čipom bol otec troch detí, ktorý stratil svalovú hybnosť pre chorobu ALS [amyotrofická laterálna skleróza, pozn. red.].
Čip od Neuralinku síce obsahuje až 1 024 elektród, jeho rozmery však dosahujú približne 23 milimetrov pri hrúbke osem milimetrov.
Skoro tridsať rokov v hernom biznise
Gabe Newell pracoval pred založením známej hernej spoločnosti vo firme Microsoft, kde sa zaoberal vývojom prvých troch verzií operačného systému Windows.
V roku 1996 softvérového giganta opustil a stal sa majoritným vlastníkom firmy Valve Corporation. Jej kľúčovými produktmi sú herné série ako Half-Life či bojová hra pre viac hráčov Counter-Strike. Dôležitú úlohu hrá aj online distribučná platforma pre hry, softvér Steam.
Spoločnosť Valve už v roku 2019 ukázala, že zdokonalením herného zážitku na oveľa vyššiu úroveň je priame prepojenie mozgu hráča s počítačom.
Podobný cieľ, okrem pomoci ľudom so zdravotnými problémami, môže byť aj účel nového „nervového“ mikročipu od Starfish Neuroscience.
Budeme v budúcnosti ovládať počítačové hry myšlienkami?