Нов световен рекорд за брой електроди, поставени в човешки мозък

Световният рекорд за най-голям брой електроди, поставени в човешки мозък, беше току-що счупен от разработчиците на мозъчно-компютърния интерфейс Precision Neuroscience. Те успешно поставиха четири масива, всеки от които съдържаше 1024 малки електрода, върху повърхността на мозъка на жив пациент, удвоявайки предишния рекорд от общо 2048.

Мозъчно-компютърните интерфейси (МКИ) съчетават имплантирани електроди, които записват мозъчната активност в определени области, с компютъризирано устройство, което може да генерира някакъв вид изход, с цел да замени или подобри определени функции. Съществуват подобни интерфейси, които помагат на хората да общуват, да управляват роботизирани крайници и – с което е най-известен Neuralink на Елон Мъск – да управляват компютър с ума си.

Съоснована през 2021 г. от Бен Рапопорт, който е съосновател и на Neuralink, но напуска през следващата година, Precision разработва своята изследователска система, Layer 7 Cortical Interface (кортикалния интерфейс Слой 7), като начин да увеличи максимално гъстотата на електродите. Целта е към повърхността на мозъка да се добавят повече електроди, които да генерират по-точни данни, без да го увреждат.

„Лесно е да се види въздействието, което кортикалното картографиране с такава висока резолюция може да окаже в операционната зала“, обяснява в изявление д-р Джошуа Бедерсън, който ръководи операцията. „То би могло да се използва за изпълнение на по-прецизни и ефикасни процедури, което съответно би могло да доведе до по-добри резултати за пациентите.“

Екипът на Бедерсън извършва процедурата в болница „Маунт Синай“ в Ню Йорк през април 2024 г. като част от по-голямо клинично проучване на технологията. Всеки електроден масив е с размери само 1,6 кв. см, което означава, че след като и четирите са били поставени, хирурзите са успели да поставят огромните 4096 електрода на площ от малко над 8 кв. см.

Процедурата е била изпълнена като част от планирана операция за отстраняване на доброкачествен тумор, която се е оказала и чудесна възможност да се тества устройството за 14-и път при жив човек. Бедерсън описва пред екип на CNBC, който е присъствал на операцията, че поставянето на четирите масива от електроди е било „малко неудобно“, но усилията са се отплатили, когато са започнали успешно да събират данни.

Ключов момент в идеята на Precision е минималната инвазивност на тяхното устройство. Кортикалният интерфейс е проектиран така, че да може да се прикрепя обратимо към всяка част от повърхността на мозъка по време на проста и бърза хирургична процедура. Ако по-късно се наложи масивите да бъдат отстранени, това не би трябвало да доведе до увреждане на тъканите.

Устройството N1 на Neuralink, което наскоро беше имплантирано на първия си човешки реципиент, използва малко по-различен подход, като разчита на 64 суперфини проводника, съдържащи общо 1024 електрода, които са прокарани на няколко милиметра дълбочина в мозъчната тъкан. Този процес предизвика някои проблеми скоро след това, когато няколко от връзките се прекъснаха, изключвайки много от електродите от действие.

Това обаче не е надпревара само между Precision и Neuralink. В тази област работят и редица други частни компании, академични изследователи и държавни органи. В същото време политиците и законодателите започват да се занимават с правните и етичните последици от това, че тези мешинки стават все по-разпространени.

Засега обаче този вид технология все още се счита за експериментална. Тестовете на кортикалния интерфейс Слой 7 продължават, а Precision се надява да пусне на пазара търговски продукт през 2025 г.

Коментирайки рекордното постижение, Рапопорт заяви: „Този рекорд е важна стъпка към нова ера. Възможността за улавяне на кортикална информация от такъв мащаб и степен може да ни позволи да разберем мозъка по много по-задълбочен начин.“