Стартап Synchron Switch тестирует на людях технологию интерфейса «мозг — компьютер», которая позволит улучшить жизнь тысяч парализованных больных. За Synchron уже следует компания Илона Маска Neuralink, которая в конце мая 2023 года получила разрешение на клинические испытания своих мозговых имплантов. «РБК Тренды» разобрались, как работает интерфейс Synchron и какие у него перспективы.
Что такое Synchron Switch
Synchron Switch (синхронный переключатель) — это медицинское устройство, которое имплантируется в мозг человека и позволяет контролировать нейронную активность. Устройство представляет собой часть интерфейса «мозг — компьютер» (BCI, brain-to-computer interface). Это системы, которые расшифровывают сигналы мозга и преобразуют их в команды для внешних устройств.
Нейрочип Synchron Switch представляет собой цилиндрическую полую проволочную сетку. Его можно имплантировать в мозг без необходимости механически воздействовать на кости черепа. Чтобы ввести нейроимплант, специалист делает разрез на шее пациента и с помощью катетера вводит чип Stentrode через яремную вену в кровеносный сосуд в головном мозге. Когда катетер убирают, устройство раскрывается и начинает срастаться с внешними краями сосуда. Этот процесс занимает несколько минут.
Затем Stentrode проводом соединяют с вычислительным устройством, вживленным в грудную клетку. Для этого хирург проделывает в грудине туннель и карман под кожей, похожий на карман для кардиостимулятора.
Stentrode считывает сигналы мозга, декодируя их и отправляя в специальное приложение на компьютере или смартфоне по Bluetooth.
После имплантации Synchron Switch его можно использовать для управления силой мысли различными устройствами, такими как компьютеры, протезы или медицинские гаджеты.
История компании Synchron
Стартап Synchron был основан австрийским неврологом Томом Оксли в Сиднее в 2012 году. В основе технологии нейроинтерфейса лежат разработки Оксли и его коллег. В 2016 году они нашли способ контролировать активность отдельных нейронов с помощью электрических импульсов и представили первый нейрочип. Ранее Synchron разрабатывал медицинские устройства, таких как электроды для глубокой стимуляции мозга и импланты для нервной системы.
В августе 2020 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США присвоило Synchron Switch обозначение «Прорывное устройство». Так обозначают медицинские устройства, которые могут улучшить терапию опасных для жизни состояний. В 2021 году стартап первым в данной области получил разрешение на испытания на людях от FDA.
К лету 2022 года специалисты Synchron вживили устройства четырем пациентам в Австралии. Чипы позволяют им отправлять сообщения в WhatsApp и совершать онлайн-покупки. Также нейрочип имплантировали пациенту с боковым амиотрофическим склерозом (БАС) в США. Это заболевание, при котором происходят поражение и гибель клеток головного, спинного мозга, отвечающих за движения мышц. Приводит к параличам и атрофии мышц.
В декабре 2022 года стартап получил финансирование в размере $75 млн от инвестиционных фондов Билла Гейтса и Джеффа Безоса. По данным аналитической компании Pitchbook, теперь Synchron вышла на третье место по объему инвестиций среди американских компаний — разработчиков мозговых имплантов с общим объемом финансирования в размере $145 млн. Первые два места занимают Neuralink Илона Маска и Science Макса Ходака (один из сооснователей Neuralink).
В январе 2023 года медицинский журнал JAMA Neurology опубликовал первые долгосрочные результаты испытаний Synchron в Австралии. Они подтверждают, что технология остается безопасной и не теряет в качестве при использовании в течение года.
К весне 2023 года Synchron Switch вживили уже семи пациентам — четырем в Австралии и трем в США. Чтобы доказать безопасность своей технологии, компания должна провести как минимум шесть операций в США.
Оксли заявил, что в 2023 году Synchron планирует имплантировать до 16 устройств и далее продвигать подобные испытания. Большинство имплантов будут вживлять пациентам с БАС, но технология может принести пользу и людям, перенесшим инсульты и травмы спинного мозга, а также больным рассеянным склерозом. Поскольку технология Synchron уже прошла несколько стадий клинических испытаний и показала положительные результаты, разработчики планируют выпустить ее на рынок в ближайшее время.
Перспективы технологии
Пока вычислительная мощность Synchron Switch ограничена. Это означает, что устройство не может переводить целые предложения пациента, а преобразует в команды отдельные его слова.
Тем не менее врачи и исследователи считают, что технология Synchron может качественно улучшить жизнь людей с тяжелыми формами инвалидности. Представители Synchron отмечают, что их интерфейс может включать разный функционал (онлайн-покупки, контроль за здоровьем, управление финансами и т.д.), но ключевой опцией станет обмен текстовыми сообщениями.
В будущем Synchron Switch может найти применение во многих сферах — от медицины и до игровой индустрии. В последнем случае нейроимплант позволит наладить более точное управление аватарами в виртуальных мирах. Также чип можно будет задействовать в области робототехники, военной техники и других отраслях.
В исследования возможностей нейроинтерфейсов уже инвестирует Apple — компания вкладывается в работу ученых Университета Карнеги — Меллона. В рамках этих усилий они должны выяснить, как улучшить устройства вроде Synchron, чтобы они могли работать с большим числом опций и с меньшей задержкой.
Synchron и Neuralink
Как и у любой технологии, у Synchron Switch есть свои плюсы и минусы. Одно из главных ее преимуществ — технология не требует серьезного хирургического вмешательства в отличие от Neuralink. В то же время Reuters со ссылкой на источники сообщал, что FDA опасалась, что крошечные нити электродов устройства Neuralink могут мигрировать в другие области мозга, вызывая воспаления, нарушения в критических областях и разрывы кровеносных сосудов. Устройство Synchron из-за неинвазивной имплантации располагается не так близко к нейронам, как у Neuralink, что влияет на точность передачи сигнала.
В Neuralink обещают, что их технология позволит не только управлять устройствами, но и контролировать гормоны, справляться с тревожностью, сделает работу мозга эффективнее и даже позволит передавать музыку прямо в мозг.