В зашеметяващ скок напред за медицинската наука и невронауката, китайски изследователи успешно имплантираха първия в света мозъчен чип, задвижван от изкуствен интелект, който позволи на парализиран мъж да проходи отново.
Минимално инвазивният интерфейс мозък-гръбначен стълб е разработен и внедрен от екип от хирурзи в университета Фудан в Шанхай и бе обявен за голям пробив в невропротезирането и приложенията на изкуствения интелект в здравеопазването.
Пациентът, който е бил парализиран от кръста надолу поради травма на гръбначния мозък, е претърпял новаторска процедура, включваща имплантиране на ултратънки, гъвкави електродни чипове в моторната кора на мозъка му. Тези чипове са част от сложен невронен мост, който свързва мозъка му директно с гръбначния мозък, заобикаляйки увредените нервни пътища.
Невероятно, но само в рамките на 24 часа след операцията пациентът е успял да инициира контролирани движения на краката. Това, което прави това постижение още по-удивително, е фактът, че е постигнато без операция на мозъка – благодарение на усъвършенствани минимално инвазивни техники.
Имплантът работи, като интерпретира електрически сигнали от мозъка, декодира намерението на пациента да ходи или да се движи и предава тези сигнали към електроди в долната част на гръбначния мозък. Тези гръбначни електроди след това стимулират необходимите мускулни групи, като ефективно превръщат мисълта в движение.
За разлика от предишни устройства, които изискваха обемист външен хардуер, този имплант е дискретен, самообучаващ се и безжичен. Той работи чрез алгоритми с изкуствен интелект, които непрекъснато се учат и адаптират към уникалните невронни модели на потребителя. Това означава, че колкото повече пациентът го използва, толкова по-ефективен и става той.
Самият AI чип е проектиран с помощта на авангардни наноматериали, които позволяват безпроблемно взаимодействие с живата тъкан, като същевременно минимизират имунните отговори. Захранван безжично чрез индуктивно зареждане, чипът е достатъчно малък, за да се побере в черепа и функционира като автономен интерфейс между ума и тялото.
Университетът Фудан отдавна е пионер в изследванията на интерфейса мозък-компютър (BCI), но това проучване е първото в световен мащаб. Проучването е проведено в сътрудничество с няколко болници и фирми за изкуствен интелект. Четирима пациенти вече са получили чипа и всички са показали забележителни резултати – изпитвайки не само възстановен двигателен контрол, но и подновена сензорна обратна връзка в крайниците си.
„В рамките на няколко дни пациентите започнаха да усещат топлина, натиск и дори текстура в краката си“, обясни д-р Джан Уей, водещият неврохирург зад проекта. „Не става въпрос само за ходене, а за възстановяване на пълноценното човешко преживяване.“
Това развитие може да революционизира лечението на милиони хора, страдащи от травми на гръбначния мозък и неврологични разстройства. Световната здравна организация изчислява, че между 250 000 и 500 000 души по света получават травма на гръбначния мозък всяка година. Досега леченията се фокусираха предимно върху физиотерапия и управление на вторични състояния, без надежден метод за възстановяване на волевата двигателна функция.
Но с мозъчни чипове с изкуствен интелект като този, тази реалност се променя.
„Това е първата стъпка към пълно невронно възстановяване“, каза професор Лиу Йонг, невроинженер в Китайската академия на науките. „В крайна сметка може би ще можем да използваме същия подход за лечение на жертви на инсулт, пациенти с амиотрофична латерална склероза (АЛС) и дори невродегенеративни заболявания като болестта на Паркинсон.“
Разбира се, сливането на изкуствения интелект с човешкия мозък повдига значителни етични опасения. Критиците твърдят, че интерфейсите мозък-компютър биха могли да проправят пътя за „неврохакинг“. нежелано наблюдение на мисловни данни или дори принудителен контрол.
За да се противодейства на тези опасения, изследователите от Фудан са вградили криптиране от край до край в системата за невронно предаване. Моделът на изкуствен интелект се обучава изключително на устройството и всички данни за сигнала остават локализирани, за да се предотврати злоупотреба или хакване.
Въпреки това, общественото доверие ще трябва да се спечели чрез прозрачност и регулиране. Китайското министерство на здравеопазването в момента изготвя нови насоки за използването на технологии за изкуствен интелект и BCI в медицинското лечение, които се очаква да бъдат въведени през 2026 г.
Китай не е единствената страна в надпреварата за разработване на невротехнологии. Neuralink на Илон Мъск, базирана в САЩ, наскоро получи одобрение от FDA за човешки изпитвания на подобен интерфейс с чипиране на мозъка. Успехът на университета Фудан обаче изведе Китай напред в надпреварата, особено по отношение на резултатите в реалния свят.
Докато Neuralink се фокусира силно върху приложения за управление на машини (например използване на мисли за движение на курсора на мишката), фокусът на Китай се насочва към медицинска рехабилитация – област с по-непосредствена хуманитарна полза.
Това различие в стратегията може да определи кой ще води в пространството на BCI в дългосрочен план.
Изследователите вече се подготвят за чип от второ поколение с подобрена обработка на изкуствен интелект и още по-прецизно невронно картографиране. В ход са планове за мащабно клинично изпитване, включващо 100 пациенти през следващите две години. Дори се говори за отворен код на версия на фърмуера на чипа, за да се ускори международното сътрудничество.
Съществуват и амбиции за интегриране на чипа с роботизирани екзоскелети, което ще позволи на потребителите да си възвърнат не само основната мобилност, но и способността да бягат, да се качват по стълби и дори да танцуват.
Този изключителен успех от Шанхай бележи ключов момент както в невронауката, така и в изкуствения интелект. Като даде възможност на парализиран мъж да проходи отново, Китай предефинира какво е възможно, когато науката, технологиите и състраданието се слеят.
С продължаването на клиничните изпитвания и появата на нови открития, скоро може да живеем в свят, където парализата вече не е доживотна присъда, а състояние с ясен път към възстановяване.
Резултатите дотук са огромни, а надеждата, която постижението носи на милиони, е още по-голяма.
Източник: engineerine.com
