Стартапы разработали чипы, позволяющие людям управлять машинами с помощью мыслей. Миллиардеры делают ставку на то, что нейрокомпьютерный интерфейс может стать повседневной потребительской реальностью.

Научная фантастика давно представляет мир, где наш мозг взаимодействует с машинами, чтобы восстанавливать и расширять наши способности — вспомните нейронные имплантаты, которые были подключены к визору Джорди Ла Форжа в «Звездном пути» или позволили Алексу Мерфи переродиться в киборга-полицейского в «Робокопе».

В реальном мире исследователи десятилетиями работают над так называемыми интерфейсами нейрокомпьютерным интерфейсом, чтобы помочь людям, страдающим от паралича, слепоты, потери слуха и других заболеваний, восстановить свои функции. Некоторые люди использовали эти устройства для управления курсором компьютера силой мысли; другим удалось двигать роботизированной рукой или переводить некоторые свои мысли в текст.

Технология все еще находится на начальной стадии развития, и число людей, получивших имплантаты, исчисляется пока только сотнями. Лишь немногие компании получили разрешение регулирующих органов на переход от клинических испытаний к коммерческому использованию — и даже это касается ограниченных областей применения. Но благодаря быстрому прогрессу в разработке аппаратного обеспечения и моделей искусственного интеллекта, способных расшифровывать нейронные сигналы, отрасль может достичь переломного момента.

Потенциал нейрокомпьютерного интерфейса привлек внимание миллиардеров, включая генерального директора Tesla Inc. Илона Маска и генерального директора OpenAI Сэма Альтмана. Некоторые из них делают ставку на то, что эти устройства однажды станут обычными потребительскими гаджетами, способными раскрыть сверхчеловеческие способности.

Что такое нейрокомпьютерный интерфейс?

Нейрокомпьютерный интерфейс, или НКИ, напрямую соединяет мозг с электронным устройством, таким как компьютер, минуя остальную часть тела. Интерфейс предназначен для обнаружения активности мозга — например, электрических сигналов, генерируемых нейронами, — и преобразования их в команды, которые способны управлять машинами.

Нейрокомпьютерный интерфейс дает надежду людям, у которых повреждены нервы между мозгом и различными частями тела. Эти интерфейсы могут помочь им общаться, если они не могут говорить, или позволить им использовать свой разум для управления внешними устройствами, если они парализованы. Такая технология может улучшить качество жизни пациентов, перенесших инсульт, и людей с изнурительными неврологическими заболеваниями, такими как боковой амиотрофический склероз (более известный как БАС или болезнь Лу Герига).

Парализованный пациент, которому имплантирован мозговой имплант Synchron, работает за компьютером у себя дома в Мельбурне. Фотограф: Уильям Уэст/AFP/Getty Images

Нейрокомпьютерный интерфейс также способен стимулировать мозг информацией из внешнего мира. Это может позволить людям с нарушениями зрения видеть или людям с нарушениями слуха слышать. Хотя пациентам с нарушениями слуха имплантируют кохлеарные импланты с 1960-х годов, эти устройства соединяют «звуковой процессор», расположенный снаружи головы, со слуховым нервом, а не напрямую с мозгом.

Теоретически, НКИ также могут посылать сигналы для изменения нейронной активности. Они потенциально смогут воздействовать на определенные области мозга, которые связаны с неврологическими и психическими расстройствами. Имплантаты, подающие целенаправленные электрические импульсы для «глубокой стимуляции мозга», используются в медицине уже несколько десятилетий, в том числе для уменьшения тремора при болезни Паркинсона. Однако они, как правило, считаются отдельной и менее совершенной формой нейростимуляции по сравнению с НКИ, находящимися в настоящее время в разработке.

Действительно ли эти устройства имплантируются в мозг?

Некоторые НКИ имеют электроды, которые вводятся в мозг, некоторые располагаются над мозгом, но все еще внутри черепа, а другие представляют собой неинвазивные устройства, которые размещаются снаружи головы. Ведутся многочисленные дискуссии о том, насколько близко к мозгу должен располагаться интерфейс, чтобы считывать полезную информацию и эффективно стимулировать нейроны.

Биологические клетки изучаются как средство подключения нейрокомпьютерного интерфейса к мозгу вместо проводов. Калифорнийская компания Science Corp. разрабатывает «биогибридное» устройство, использующее слой нейронов для образования моста с мозговой тканью. Многие компании также работают со звуковыми волнами вместо электрических сигналов. В США это включает стартапы Merge Labs, соучредителем которого является Альтман, и Nudge, основанный криптомиллиардером Фредом Эрсамом. В Китае компания Gestala, соучредителем которой является китайский интернет-миллиардер Чен Тяньцяо, в этом году стала первой в стране, занимающейся нейрокомпьютерным интерфейсом и специализирующейся на ультразвуке.

Как работает нейрокомпьютерный интерфейс

Устройства, которые имплантируются или располагаются на голове, могут считывать нейронные сигналы и преобразовывать их в команды.

1. Устройство располагается на голове или имплантируется в мозг или на его поверхность и считывает нейронную активность.

2. Устройство передает нейронные сигналы на компьютер или другое электронное устройство, где они преобразуются в команду.

3. Мысль человека превращается в действие. Например, желаемое слово появляется на экране или роботизированная рука начинает двигаться.

Насколько развита технология нейрокомпьютерного интерфейса?

На заре развития НКИ возможность управлять курсором на экране компьютера силой мысли была чем-то нереальным. Тогда устройства были большими и громоздкими и физически подключались к компьютерам. Сейчас существуют экспериментальные беспроводные устройства, позволяющие людям управлять компьютерами, планшетами и гаджетами для умного дома только силой мысли. Некоторые люди смогли использовать Нки для управления роботизированными манипуляторами, чтобы поднимать и перемещать объекты.

Достигнуты значительные успехи в восстановлении речи. К недавним прорывам относится декодирование «внутренней речи», благодаря чему НКИ способен улавливать сигналы из мозга, когда человек думает о том, что хочет сказать, и преобразовывать их в слова, которые появляются на экране. Это большой шаг вперед по сравнению с расшифровкой «попыток произнесения речи», которая включает в себя распознавание нейронных сигналов, генерируемых человеком при попытке физически произнести слова, а не просто воображаемых.

Ученые также добились прогресса в обеспечении слепым людям «визуального восприятия форм». Светочувствительные клетки сетчатки могут быть повреждены такими заболеваниями, как возрастная макулярная дегенерация, распространенная причина слепоты у пожилых людей, поражающая около 200 миллионов человек во всем мире. Стартап Science разработал сверхтонкий беспроводной микрочип для замены функции этих фоторецепторов.

Имплантат PRIMA, ожидающий одобрения регулирующих органов для коммерческого использования, предназначен для размещения на задней части глаза и приема инфракрасных световых сигналов от пары высокотехнологичных очков, которые захватывают изображения окружающего мира. Чип преобразует этот свет в электрическую стимуляцию для мозга, позволяя людям с нарушениями зрения видеть формы и даже читать. На данный момент устройство обеспечивает только черно-белое изображение, но это все равно большой шаг вперед по сравнению с предыдущими технологиями, которые позволяли человеку видеть лишь вспышки света. В марте компания Science объявила о завершении раунда финансирования в размере 230 миллионов долларов, расширяя клинические испытания и стремясь вывести PRIMA на рынок.

Кто является одним из главных игроков в этой области?

Компания Neuralink Corp., соучредителем которой является Маск, является образцовым примером нейрокомпьютерного интерфейса, продвинув технологию и сделав ее общеизвестной. Ее устройство размером примерно с американскую монету в четверть доллара было имплантировано в мозг более чем 20 пациентов, которые смогли управлять компьютером для просмотра интернета и игры в онлайн-игры.

Илон Маск Фотограф: Кевин Ламарк

Как это типично для компании, принадлежащей Маску, у Neuralink амбициозные планы по масштабированию. Согласно документам, компания планирует инвестировать в 20 000 человек в год к 2031 году и получать не менее 1 миллиарда долларов годового дохода. Neuralink является лидером по привлечению инвестиций, на ее долю приходится значительная часть из более чем 2,75 миллиарда долларов, вложенных в крупные американские компании, работающие в сфере нейрокомпьютерного интерфейса. В прошлом году компания завершила раунд финансирования на сумму 650 миллионов долларов и, по данным PitchBook, ее рыночная капитализация превышает 9,5 миллиарда долларов.

Компания Merge Labs, относительно новый игрок на рынке, основанная другом Маска, а ныне его конкурентом Альтманом, стремится создать устройство, не имплантируемое в мозг, и в январе объявила о привлечении 252 миллионов долларов инвестиций. Неясно, какой именно тип нейрокомпьютерного интерфейса в конечном итоге создаст Merge, но, по словам источников, знакомых с ситуацией, компания рассматривала возможность генетической модификации клеток мозга, чтобы устройству было проще обнаруживать и изменять их активность. Ученые уже много лет изучают «соногенетику», исследуя, как гены, кодирующие белки, реагирующие на ультразвук, могут быть доставлены в целевую клетку.

В США компания Blackrock Neurotech, Utah Array, имеет самый длительный опыт испытаний на людях — около двух десятилетий. Она имплантировала НКИ более чем 55 пациентам. Компания Paradromics Inc. протестировала свое устройство на первом пациенте в мае прошлого года и начала первые клинические испытания в этом году.

Устройство компании Precision Neuroscience Corp. — массив микроэлектродов, тоньше человеческого волоса, который располагается на поверхности ткани головного мозга, не проникая в нее, — получило разрешение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США марте 2025 года на коммерческое использование сроком менее 30 дней для записи, мониторинга и стимуляции мозговой активности. Компания пока не занимается коммерческой продажей своего нейрокомпьютерного интерфейса, но проводит его клинические исследования. По данным Precision, к концу апреля устройство было имплантировано более чем 85 пациентам.

Томас Оксли, основатель и генеральный директор Synchron, держит стентрод в своем офисе в Нью-Йорке. Фотограф: Анджела Вайс/AFP/Getty Images

Компания Synchron Inc., поддерживаемая Джеффом Безосом и Биллом Гейтсом, сосредоточена на разработке еще менее инвазивных технологий, не требующих разреза черепа. Компания разработала устройство, стентрод (регистрирующая решетка стент-электрод), которое можно ввести через яремную вену пациента до кровеносного сосуда над головным мозгом, после чего оно считывает электрическую активность. Устройство уже протестировано на 10 людях, и Synchron работает над более совершенной версией.

А как обстоят дела с прогрессом в Китае?

Китайские компании относительно поздно вышли на передовой уровень инвазивных нейрокомпьютерных интерфейсов и имплантировали свои устройства меньшему числу пациентов, чем американские конкуренты. Сравнивать производительность различных систем по всему миру сложно, поскольку существует мало опубликованных исследований, которые могли бы проанализировать независимые ученые. Тем не менее, очевидно, что китайские стартапы быстро продвигаются вперед.

Компания StairMed Technology Co. проложила путь для китайского нейрокомпьютерного интерфейса, став первой компанией в стране, которая протестировала инвазивный имплантат в клинических испытаниях в марте прошлого года. Это произошло примерно через 14 месяцев после того, как Neuralink сделала тот же шаг. Компания StairMed заявляет, что ее имплантат, работающий от внешней батареи, позволил парализованному пациенту играть в компьютерную игру, используя только свои мысли. В этом году компания планирует имплантировать свое устройство еще 40 людям.

В декабре компания NeuroXess Technology достигла еще одной важной вехи для Китая, став первой китайской компанией, имплантировавшей беспроводное устройство со встроенной батареей. В марте этого года китайские регулирующие органы одобрили для ограниченного коммерческого использования нейрокомпьютерный интерфейс, разработанный компанией Neuracle Technology (Shanghai) Co. Беспроводное устройство размером с монету предназначено для людей с травмами спинного мозга и позволяет управлять роботизированной рукой, которая может захватывать и удерживать предметы.

Продукция, представленная в Шанхае NeuroXess, специализирующейся на гибких технологиях НКИ для защиты и исследования головного мозга. Фотограф: Chengdu Economic Daily/VCG/AP

Компании в Китае получают поддержку со стороны государственной и региональной политики, что может смягчить регуляторные препятствия и ускорить разработку НКИ. Последний пятилетний план правительства, определяющий экономические приоритеты до конца десятилетия, направлен на развитие нейрокомпьютерного интерфейса как будущего двигателя роста и направление большего финансирования в эту отрасль. Усилия Китая, осуществляемые сверху вниз, уже принесли успех в других секторах — инициатива «Сделано в Китае 2025» способствовала подъему таких отраслей, как электромобили.

Международные конкуренты обращают внимание на благоприятную для НКИ среду. В апреле компания Axoft стала первой американской компанией по производству мозговых имплантатов, сообщившей о тестировании своего устройства в Китае. Генеральный директор Пол Ле Флош заявил, что одной из причин проведения исследований имплантата в Китае стала скорость тестирования. У компании есть и другие связи со страной — двое ее основателей родом из Китая, и она также получала китайские инвестиции.

Объем инвестиций в индустрию НКИ в Китае все еще значительно отстает от объемов в США. Тем не менее, согласно данным платформы ITjuzi, объем венчурного финансирования китайского сектора нейрокомпьютерного интерфейса в 2025 году увеличился более чем вдвое по сравнению с предыдущим годом, превысив 1,8 миллиарда юаней (264 миллиона долларов).

Имплантат Axoft, содержащий 1024 золотых нити, на фоне человеческого пальца для понимания масштаба. Источник: Axoft

Какие технологические проблемы остаются?

Технология НКИ далека от совершенства и, вероятно, до широкого распространения еще много лет. Хотя некоторые имплантаты беспроводные и готовы к использованию дома, большинство физически подключены к компьютерам или ограничены лабораторными условиями для тестирования, а это означает, что они пока непрактичны для пациентов в повседневной жизни.

Некоторые утверждают, что устройства, имплантированные в мозг или на мозг, позволяют получать более подробные данные о нейронной активности, чем неинвазивные НКИ, но хирургическое вмешательство — рискованная процедура. Введение материала в поверхность мозга может привести к образованию рубцовой ткани, которая может нарушить связь между устройством и мозгом. Также пока неясно, как долго имплантированные нейрокомпьютерноый интерфейс может оставаться на месте, будут ли они физически разрушаться и когда, или если, их придется заменять или модернизировать. Для НКИ, выступающих из головы, существует риск инфицирования в месте соединения кожи и устройства, что может потребовать еще одной операции по удалению интерфейса.

Система полуинвазивного нейрокомпьютерного интерфейса Beinao-1 представлена ​​в Китайском институте исследований мозга в Пекине. Фотограф: Кевин Фрейер/Getty Images

Даже если технические проблемы удастся преодолеть, останется вопрос стоимости, причем не только самих устройств, но и процедуры их установки. В презентации для инвесторов компания Neuralink консервативно оценила доход от каждой операции в 50 000 долларов. Счет для пациентов может быть выше этой цифры, если учесть другие расходы на пребывание в больнице, в зависимости от того, что покрывается страховыми компаниями и государственными программами здравоохранения.

Может ли нейрокомпьютерный интерфейс использоваться за пределами медицины?

Медицинские приложения для НКИ сосредоточены на восстановлении утраченных функций. Но некоторые представители отрасли считают, что эти устройства могут позволить людям выйти за пределы своих естественных биологических возможностей.

В более простом варианте, цель состоит в том, чтобы нейрокомпьютерный интерфейс стал продуктом массового рынка, интегрированными с повседневными технологиями, такими как наушники и очки, изменив то, как мы общаемся, видим мир и потребляем развлечения. Президент Neuralink, заявил, что его компания надеется установить устройство здоровому человеку к 2030 году, и что мозговые имплантаты в конечном итоге позволят людям задавать вопросы чат-ботам с искусственным интеллектом своими мыслями и получать ответы через наушники.

Некоторые инвесторы и предприниматели имеют более фантастические представления о том, как НКИ наделяют людей телепатическими способностями, расширяют объем памяти мозга и значительно ускоряют обучение. Однако ученые скептически относятся к возможности возникновения у человека собственного «момента знания кунг-фу», как у Нео в «Матрице», когда знания боевых искусств загружаются в его мозг.

Готов ли мир к нейрокомпьютерному интерфейсу?

Правительствам часто приходится наверстывать упущенное, чтобы обеспечить ответственную интеграцию новых технологий в общество. Тот факт, что НКИ сначала используются в медицинских целях, может служить своего рода ограничителем. Медицинские устройства подвергаются регулирующему надзору для обеспечения безопасности пациентов, а те, которые имплантируются хирургическим путём, обычно подвергаются еще более тщательному контролю. Но регулирование отрасли может стать более сложной задачей, если грань между медицинскими и потребительскими товарами размоется.

Нейрокомпьютерный интерфейс вызывает серьезные опасения по поводу конфиденциальности и этики, включая вопросы о праве собственности и использовании информации, собираемой этими устройствами. Хотя технология все еще находится на начальной стадии развития, в случае ее широкого распространения мысли людей могут стать данными, которые будут подвергаться слежке, взлому или эксплуатации в политических и корпоративных целях.

Неясно, будет ли большой интерес к интерфейсам мозг-компьютер среди широкой общественности, особенно если для их эффективного использования потребуется имплантация. Перспектива обретения сверхчеловеческого зрения или возможности телепатически общаться с другим пользователем нейрокомпьютерного интерфейса может быть достаточно заманчивой, но большинство людей, вероятно, не захотят проходить операцию на мозге только для того, чтобы играть в видеоигры или отправлять электронные письма силой мысли.