Большой прогресс обезьяны, Илона Маска, играющей в понг и то, чего вы не видите

Демонстрация компании выглядит впечатляюще, но большинство аспектов уже было сделано раньше.

В четверг одна из компаний Илона Маска, Neuralink, опубликовала видео, на котором обезьяна играет в понг, используя только имплант мозга, подключенный по беспроводной сети к компьютеру, на котором установлена игра.

Хотя это фантастическая демонстрация технологии, большая часть отдельных частей этого подвига была сделана раньше, а в некоторых случаях – более десяти лет назад.

Но Neuralink удалось сделать два важных шага: уменьшить устройство и заставить его обмениваться данными по беспроводной сети.

Что было сделано

Цель Neuralink – разработать простые для имплантации компактные беспроводные мозговые имплантаты.

Первоначально эти устройства будут использоваться для очевидных целей, например, для восстановления некоторой степени независимости парализованных людей.

Но Маск очень ясно дал понять, что видит более долгосрочную цель в том, чтобы сделать имплантаты обычным явлением и позволить делать гораздо более приземленные вещи, такие как обеспечение прямого, управляемого мозгом управления электронными устройствами.

На данный момент, однако, первоочередные цели превалируют над прогрессом. Около полутора лет назад Neuralink продемонстрировала оборудование, имплантированное свиньям, имплантатами, предоставляющими данные в реальном времени о том, что происходит в сенсорных областях головного мозга свиней, когда животные исследуют свое окружение.

В то время Маск предположил, что команда почти готова к испытаниям на людях.

Видео и связанное с ним сообщение в блоге, опубликованное недавно, показывают, что компания сделала следующий промежуточный шаг на пути к испытаниям на людях: успешный имплантат обезьяне, у которой анатомия мозга, очевидно, немного ближе к человеческой.

Видео демонстрирует, что устройство работает без проводов, и оно достаточно компактно, чтобы его не было видно на видео. Обезьяну приучили играть в пару экранных игр, в том числе в Понг, с помощью джойстика.

Но, записав и проанализировав активность в областях мозга, контролирующих двигательные функции, исследовательская группа смогла играть в игру, используя сигналы, поступающие из мозга через имплантированное устройство Neuralink.

Они могут отключить джойстик, и обезьяна продолжит получать награды, успешно играя в игру.

Не совсем новое

Это действительно круто и выглядит действительно впечатляюще.

Но то же самое и на видео ниже, где показан имплант, используемый человеком для управления роботизированной рукой. Примечательно, что это видео датировано 2012 годом.

Фактическая работа, вероятно, была сделана раньше, и, несомненно, испытания на обезьянах проводились задолго до этого.

К их чести, люди в Neuralink признают это, написав: «Технология Neuralink основана на десятилетиях исследований».

Так что здесь стоит выделить то, что представляет собой настоящий прогресс.

Большое развитие (по крайней мере, с точки зрения автора) заключается в том, чтобы заставить систему работать без проводов, что сложнее, чем кажется.

Одним из серьезных препятствий является то, что даже один нейрон производит много данных.

Вместо того, чтобы принимать чистые состояния включения и выключения, нейроны, как правило, имеют фоновый уровень активности, производя случайную цепочку всплесков активности, даже когда они тихие. И при активации они просто производят интенсивную вспышку всплесков, а не переключаются в четкое состояние «включено».

Для исследовательской группы, пытающейся понять, как нейроны взаимодействуют через эти всплески активности, очень важно записывать все их детали, а для того, чтобы сделать это для более чем горстки нейронов, требуется широкополосное соединение с электродами в головном мозге.

Neuralink, однако, не обязательно нуждается во всех деталях, и компания решила сжать данные, просто зарегистрировав, как часто происходил всплеск.

Это агрессивное сжатие данных было необходимо для передачи потока туда, где он мог передавать данные с 1000 электродов по каналу Bluetooth.

Это также было немного рискованно, учитывая, что любые два всплеска редко бывают одинаковыми с точки зрения их величины, продолжительности и так далее, и не было никакой гарантии, что пропуск части этой информации не приведет к упущению необходимых деталей мозга. По крайней мере, для области управления моторикой эта авантюра, похоже, сработала.

Одним из других факторов, способствующих успеху, может быть высокая плотность электродов в этом имплантате (примерно 1000) – намного выше, чем у тех, которые использовались в более ранних экспериментах на людях.

Получение более обширной выборки активности в нужной области мозга может помочь восполнить недостаток некоторых деталей. В то же время в академических лабораториях, вероятно, будут разработаны электроды гораздо более высокой плотности, хотя они еще не были одобрены для использования людьми.

Отсутствие необходимости во внешних проводных соединениях (как для данных, так и для питания, последнее стало возможным благодаря усовершенствованию батареи) является частью ключа к компактности устройства.

Достижения в электронике за последнее десятилетие также имеют решающее значение.

Таким образом, хотя видео впечатляет, оно также точно показывает, что Neuralink должна делать, если готовится представить свои проекты для тестирования на людях.

Неясно, когда у компании будет достаточно данных, чтобы быть готовой поговорить с FDA, и было бы действительно хорошо, если бы Neuralink поместил некоторые детали своей системы в рецензируемую литературу.

Но на своих более ранних презентациях о компании Маск, казалось, понимал, что этот проект будет долгим, и давал понять, что его это устраивает.

Материалы:

1. https://arstechnica.com/science/2021/04/the-big-advance-in-elon-musks-pong-playing-monkey-is-what-you-cant-see/
2. https://neuralink.com/blog/