Никто не использует интерфейс «мозг-компьютер» Synchron дольше, чем Родни Горэм. Он до сих пор находит новые способы его применения..jpg "Каково это — иметь мозговой имплант в течение 5 лет? 1")
Фотография: Арсинех Хуспян Сохранить эту историю Сохранить эту историю
Родни Горэм недавно достиг важной вехи, которой мало кто добился. Ему уже пять лет имплантирован интерфейс «мозг-компьютер».
Экспериментальный имплант, разработанный стартапом Synchron, позволяет ему управлять компьютером и другими цифровыми устройствами в своем доме, используя только свои мысли. Он стал спасением для 65-летнего Горхама, страдающего боковым амиотрофическим склерозом (БАС), который больше не может ходить, говорить или двигать руками.
Synchron — одна из нескольких компаний, включая Neuralink Илона Маска, стремящихся коммерциализировать интерфейсы «мозг-компьютер» для помощи людям с параличом. За последние пять лет программное и аппаратное обеспечение Synchron претерпело множество изменений, и Горэм внес значительный вклад в развитие этой технологии. Из 10 добровольцев, получивших имплантат Synchron, Горэм живет с ним дольше всех. Он получил его в декабре 2020 года в рамках испытаний в Австралии. (Самым долгоживущим пользователем имплантированного интерфейса «мозг-компьютер» является Натан Коупленд, у которого он установлен более 10 лет назад. В его мозге находятся четыре исследовательских массива, изготовленных компанией Blackrock Neurotech.)
«Мы с Родни много экспериментировали и пробовали разные варианты, чтобы понять, для какого сценария использования нам следует создать первый продукт и провести клинические испытания», — говорит Том Оксли, генеральный директор-основатель Synchron. «Он сыграл ключевую роль в тестировании новых декодеров, новых методов взаимодействия и интеграции приложений».
Первый продукт компании Synchron называется Stentrode — это крошечная сетчатая трубка, которая устанавливается в кровеносный сосуд у головного мозга и собирает нервные сигналы. Она вводится в яремную вену у основания шеи и продвигается по сосуду до тех пор, пока не достигнет двигательной коры — части мозга, отвечающей за произвольные движения. Хирургически установленный блок в грудной клетке принимает сигналы мозга, а затем передает их из тела на внешний приемник.
Компания готовится к более масштабному, так называемому ключевому клиническому исследованию Stentrode, необходимому для получения разрешения регулирующих органов. Она ведет переговоры с Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) о определении клинической конечной точки исследования — измеримого показателя, используемого для оценки безопасности и эффективности устройства. Определение эффективности интерфейса «мозг-компьютер» несколько сложнее, чем определение эффективности традиционного лекарства или устройства, непосредственно лечащего заболевание, и это вопрос, над которым в настоящее время работают специалисты в данной области.
Интерфейсы «мозг-компьютер» используют алгоритмы декодирования для преобразования мозговой активности в желаемые действия пользователя. Например, человек может подумать о том, чтобы сжать кулак или постучать ногой, чтобы выполнить щелчок мышью на экране компьютера. Человек с параличом может быть физически не в состоянии сжать кулак или постучать ногой, но нейроны в его мозге все равно активируются по уникальной схеме при попытке это сделать. Для того чтобы интерфейс «мозг-компьютер» был полезен, декодер должен уметь последовательно распознавать этот необработанный нейронный сигнал.
Родни Горэм, которому имплантирован стентрод Synchron пять лет назад, со своей собакой Пайпер дома в Мельбурне, Австралия. Фотография: Арсинех Хауспян.По словам Оксли, первоначально Горэм использовал свой интерфейс «мозг-компьютер» для одиночных щелчков. Затем он перешел к многократным щелчкам и, в конечном итоге, к скользящему управлению, которое сродни регулировке громкости. Теперь он может перемещать компьютерный курсор, что является примером управления в двух измерениях — горизонтальных и вертикальных перемещений в двухмерной плоскости.
За эти годы Горхам смог протестировать различные устройства, используя свой имплант. Зафар Фараз, полевой клинический инженер компании Synchron, говорит, что Горхам внес непосредственный вклад в разработку Switch Control, новой функции доступности, анонсированной Apple в прошлом году, которая позволяет пользователям интерфейса «мозг-компьютер» управлять iPhone, iPad и Vision Pro с помощью своих мыслей.
В видеодемонстрации, показанной на конференции Nvidia в прошлом году в Сан-Хосе, штат Калифорния, Горхам демонстрирует, как с помощью своего импланта воспроизводить музыку из умной колонки, включать вентилятор, регулировать освещение, активировать автоматическую кормушку для домашних животных и запускать роботизированный пылесос в своем доме в Мельбурне, Австралия.
«Родни постоянно раздвигает границы возможного», — говорит Фараз.
Фараз, работая полевым клиническим инженером, дважды в неделю посещает Горхама у него дома, чтобы проводить сеансы работы с его нейроинтерфейсом. В обязанности Фараза входит мониторинг работы устройства, устранение неполадок, а также изучение возможностей и ограничений Горхама в его использовании. Компания Synchron использует эти данные для повышения надежности и удобства своей системы.
За годы работы с Горхамом они провели множество экспериментов, чтобы выяснить, что возможно с имплантатом. Однажды, по словам Фараза, он заставил Горхама использовать два iPad одновременно, переключаясь между игрой на одном и прослушиванием музыки на другом. В другой раз Горхам играл в компьютерную игру, в которой ему нужно было брать блоки с полки. Игра была связана с настоящей роботизированной рукой в Мельбурнском университете, расположенном примерно в шести милях от дома Горхама, которая дистанционно перемещала настоящие блоки в лаборатории.
Как говорит его жена Кэролайн, Горэм, который до того, как в 2016 году ему поставили диагноз БАС, работал продавцом программного обеспечения в IBM, с удовольствием принимал участие в разработке этой технологии.
«Это соответствует жизненным навыкам Родни, — говорит она. — Он 30 лет проработал в IT, общался с клиентами, выяснял, что им нужно от программного обеспечения, а затем возвращался к техническим специалистам, чтобы разработать то, что действительно нужно клиенту. Теперь все наоборот». После сеанса с Фаразом Горхам часто улыбается во весь рот.
В ходе полевых исследований команда Synchron осознала необходимость изменения конфигурации своей системы. В настоящее время на груди пользователя располагается провод с электродом на одном конце. Электрод собирает сигналы мозга, передаваемые через грудь, и передает их по проводу на внешний блок, который преобразует эти сигналы в команды. Во втором поколении своей системы Synchron отказывается от этого провода.
«Мы поняли, что если в носимом устройстве есть тонкий коммуникационный слой, это создает проблемы», — говорит Оксли. «В случае с парализованными людьми приходится полагаться на специалиста, который сможет модифицировать носимые устройства и убедиться в работоспособности связи. Это стало для нас огромным уроком».
Для того чтобы пациенты собирались регулярно использовать интерфейсы «мозг-компьютер», они должны быть простыми в настройке для лиц, осуществляющих уход, в домашних условиях.
За годы участия в исследовании Synchron состояние Горхама постепенно ухудшалось. Использование имплантата требует большой концентрации, и теперь он быстро устает. Раньше он давал интервью журналистам через WhatsApp, но теперь ему трудно долго переписываться. (В основе этой статьи лежат интервью с его женой Кэролайн, полевым специалистом Фаразом и Оксли.)
Это поднимает серьезные вопросы для Synchron и других компаний относительно полезности этих устройств для пациентов с нейродегенеративными заболеваниями. Смогут ли пациенты продолжать использовать их по мере ухудшения состояния? Покроет ли страховка стоимость дорогостоящего устройства, требующего хирургического вмешательства и имеющего потенциально ограниченный срок службы? Средняя продолжительность жизни после постановки диагноза БАС составляет от трех до пяти лет, но многие люди живут дольше. (С момента первой операции, проведенной Synchron в 2019 году, некоторые участники скончались из-за естественного прогрессирования БАС.)
Люди с более стабильными формами паралича — например, вследствие травмы спинного мозга — могут использовать интерфейс «мозг-компьютер» до конца жизни. Однако они могут испытывать умственную усталость от многочасовой работы с устройством в течение дня.
«С моей точки зрения, — говорит Кэролайн, — я думаю, компаниям следует больше учитывать человеческий фактор, потому что каждый человек уникален».
Источник: www.wired.com
