Управление мозгом без имплантов: ультразвук станет мостом к человеческому сознанию

В мире технологий, стремящихся к слиянию с биологией, происходит тихая, но значимая революция. Пока общественное внимание приковано к разработкам вроде имплантируемых нейрочипов, другая концепция набирает силу на другом конце Земли. Речь идет о создании интерфейса «мозг-компьютер», для которого не требуется ни одна хирургическая операция. Новейшая компания в этой области, «Гештала», базирующаяся в Чэнду, Шанхае и Гонконге, делает ставку на давно известную, но в новом качестве, технологию — ультразвук.

От диагноза к диалогу: эволюция ультразвука

Ультразвуковые волны, десятилетиями служившие медицине для визуализации внутренних органов, вступают в новую эпоху. Исследователи давно изучают их потенциал не только для наблюдения, но и для целенаправленного воздействия. В зависимости от интенсивности, сфокусированный ультразвук способен разрушать патологические ткани или, что более тонко, модулировать активность нейронов. Этот принцип уже нашел применение в одобренных методах лечения болезни Паркинсона и некоторых видов опухолей.

Основатель и руководитель «Гешталы» Феникс Пэн видит в этом следующую ступень. Первоначальная цель компании — создание устройства для лечения хронической боли путем направленного воздействия на переднюю поясную кору головного мозга, область, связанную с эмоциональным восприятием страдания. Пилотные исследования показывают, что такая стимуляция может снижать интенсивность боли на срок до недели. Первое поколение устройства планируется как стационарный аппарат для клиник, второе — как носимый шлем для домашнего использования под врачебным контролем. В долгосрочной перспективе рассматриваются и другие направления: депрессия, реабилитация после инсульта, болезнь Альцгеймера.

Главный вызов: чтение мыслей через кость

Однако амбиции «Гешталы» простираются дальше простой стимуляции. Конечная цель — создать двусторонний интерфейс, способный не только «писать» в мозг, но и «читать» из него. Именно здесь заключена основная инженерная и научная сложность.

Большинство существующих интерфейсов «мозг-компьютер», таких как разработки «Нейралинк», работают по принципу регистрации электрических сигналов нейронов. Подход «Гешталы» принципиально иной. Компания намерена измерять изменения в мозговом кровотоке с помощью ультразвука — методика, известная как функциональная ультразвуковая нейровизуализация. Как отмечает сам Пэн, ранее возглавлявший компанию по разработке имплантируемых электродных интерфейсов, ультразвук теоретически может обеспечить доступ ко всему объему мозга, а не только к его поверхностным слоям.

Однако череп представляет собой серьезнейшее препятствие. Костная ткань ослабляет и искажает ультразвуковые сигналы. Как поясняет Максимилиан Ризенхубер, профессор нейронауки Джорджтаунского университета, на сегодняшний день четкая интерпретация нейронной активности с помощью ультразвука возможна лишь при создании «окна» в черепе. Лучшие из существующих результатов чтения активности у людей достигнуты с использованием черепных имплантов, более прозрачных для ультразвука, чем кость.

Другое фундаментальное ограничение — временное разрешение. Изменения кровотока происходят гораздо медленнее, чем электрические импульсы нейронов. Это делает технологию, по мнению экспертов, малопригодной для задач, требующих высокой скорости, например, для расшифровки речи в реальном времени.

Контекст и конкуренция: глобальная гонка за неинвазивным интерфейсом

Деятельность «Гешталы» развивается в контексте стремительного роста индустрии интерфейсов «мозг-компьютер» в Китае. При этом компания не одинока в выбранном направлении. Несколько недель назад о крупных инвестициях в стартап «Мердж Лэбс», также основанный на ультразвуковых технологиях, объявил «ОпэнАйАй». Основатель последнего, Сэм Олтман, известен своими интересами на стыке искусственного интеллекта и нейротехнологий.

Сайт «Мердж Лэбс» описывает потенциальные применения в духе научной фантастики: восстановление утраченных способностей, поддержание здоровых состояний мозга, углубление связей между людьми. «Гештала», по словам Пэн, декларирует более приземленные цели, сосредоточенные на лечении, а не на «усилении» человека. Философия компании отражена в её названии, отсылающем к гештальтпсихологии и идее о том, что целое больше суммы своих частей.

Скелетом в шкафу данной технологии остаётся вопрос практической реализации чтения мозговой активности. Несмотря на математическую состоятельность модели, путь от теории к устройству, которое можно надеть дома, долог. Профессор Ризенхубер скептически оценивает перспективы скорого появления систем, позволяющих, например, взаимодействовать с чат-ботами силой мысли.

Тем не менее, работа «Гешталы» и ей подобных компаний знаменует важный сдвиг. Это движение в сторону интерфейсов «мозг-компьютер», которые могут быть массовыми, доступными и, что самое главное, безопасными, поскольку не требуют проникновения в святая святых человеческого тела. Удастся ли преодолеть барьер черепа и замедленность гемодинамического ответа — покажет время. Но сама попытка построить мост к сознанию, не нарушая его физических границ, открывает новую главу в истории взаимодействия человека и машины.