Zašto su moždani implantati više od znanstvene fantastike

Startupovi su razvili čipove koji omogućuju ljudima da upravljaju strojevima svojim mislima. Milijarderi se klade da bi ova sučelja mozak-računalo mogla postati svakodnevna potrošačka tehnologija.

Znanstvena fantastika dugo je zamišljala svijet u kojem naši mozgovi komuniciraju sa strojevima kako bi obnovili i unaprijedili naše sposobnosti – sjetite se neuralnih implantata koji su povezivali vizir Geordija La Forgea u Zvjezdanim stazama ili omogućili Alexu Murphyju da bude ponovno rođen kao kiborg policajac u RoboCopu.

U stvarnom svijetu, istraživači desetljećima rade na takozvanim sučeljima mozak-računalo kako bi pomogli ljudima koji pate od paralize, sljepoće, gubitka sluha i drugih stanja da povrate funkcije. Neki pojedinci koristili su ove uređaje da upravljaju kursorom na računalu svojim mislima; drugi su uspjeli pomicati robotsku ruku ili pretvoriti dio svojih misli u tekst.

Tehnologija je i dalje u ranoj fazi razvoja, a broj ljudi koji su dobili implantate mjeri se u stotinama. Samo nekoliko kompanija dobilo je regulatorno odobrenje da prijeđe izvan kliničkih ispitivanja prema komercijalnoj upotrebi – a čak je i to ograničeno na određene primjene. Ipak, industrija bi se mogla približavati prekretnici zahvaljujući brzom napretku hardvera i modela umjetne inteligencije koji mogu dekodirati neuralne signale.

Potencijal sučelja mozak-računalo privukao je interes milijardera, među kojima su izvršni direktor Tesle Elon Musk i CEO OpenAI-a Sam Altman. Neki od njih vjeruju da bi ovi uređaji jednoga dana mogli postati svakodnevna potrošačka tehnologija koja otključava nadljudske sposobnosti.

Što je sučelje mozak-računalo?

Sučelje mozak-računalo, ili BCI (brain-computer interface), povezuje mozak izravno s elektroničkim uređajem, poput računala, zaobilazeći ostatak tijela. Sučelje je dizajnirano da detektira moždanu aktivnost – na primjer električne signale koje generiraju neuroni – i pretvori ih u naredbe kojima se može upravljati strojevima.

BCI-evi pružaju nadu ljudima koji su pretrpjeli oštećenje živaca između mozga i različitih mišića. Sučelja bi im mogla pomoći da komuniciraju ako ne mogu govoriti ili im omogućiti da mislima upravljaju vanjskim uređajima ako su paralizirani. To bi moglo poboljšati kvalitetu života pacijenata koji su preživjeli moždani udar i ljudi s teškim neurološkim oboljenjima poput amiotrofične lateralne skleroze (poznatije kao ALS ili Lou Gehrigova bolest).

BCI-evi također mogu stimulirati mozak informacijama iz vanjskog svijeta. To bi moglo omogućiti ljudima s gubitkom vida da vide ili onima s oštećenjem sluha da čuju. Dok pacijenti s oštećenim sluhom koriste kohlearne implantate još od šezdesetih godina prošlog stoljeća, ovi uređaji povezuju "procesor zvuka" s vanjske strane glave sa slušnim živcem, a ne izravno s mozgom.

Teoretski, BCI-evi bi mogli i slati signale koji mijenjaju neuralnu aktivnost. Imaju potencijal ciljati specifične dijelove mozga povezane s neurološkim i mentalnim poremećajima. Implantati koji isporučuju ciljane električne impulse za "duboku mozgovnu stimulaciju" koriste se kao medicinski tretman već desetljećima, uključujući smanjenje tremora izazvanih Parkinsonovom bolešću. Međutim, oni se uglavnom smatraju posebnom i manje sofisticiranom vrstom neurostimulacije u usporedbi s BCI-evima koji su trenutno u razvoju.

Da li se ovi uređaji doista implantiraju u mozak?

Neki BCI-evi imaju elektrode koje ulaze u mozak, neki se nalaze na površini mozga, ali i dalje unutar lubanje, dok su drugi neinvazivni uređaji koji se postavljaju izvana na glavu. Vodi se velika debata o tome koliko sučelje mora biti blizu mozga da bi moglo očitati korisne informacije i učinkovito stimulirati neurone.

Biološke stanice istražuju se kao način povezivanja BCI-a s mozgom umjesto žica. Tvrtka Science Corp. iz Kalifornije razvija "biohibridni" uređaj koji koristi sloj neurona kako bi formirao most s moždanim tkivom. Mnoge tvrtke također rade sa zvučnim valovima umjesto električnih signala. U SAD-u to uključuje startupove Merge Labs, čiji je suosnivač Altman, i Nudge, koji je osnovao kriptomilijarder Fred Ehrsam. U Kini se ove godine pojavio Gestala, čiji je suosnivač kineski internetski milijarder Chen Tianqiao, kao prva kineska BCI tvrtka fokusirana na ultrazvuk.

Koliko je napredovala tehnologija sučelja mozak-računalo?

U ranim danima razvoja BCI tehnologije bilo je revolucionarno kada bi osoba mogla mislima pomaknuti kursor na računalu. Tada su uređaji bili veliki, nezgrapni i fizički povezani s računalima. Danas postoje eksperimentalni bežični uređaji koji omogućuju ljudima da upravljaju računalima, tabletima i pametnim kućnim uređajima samo mislima. Neki ljudi uspjeli su koristiti BCI za upravljanje robotskim rukama koje mogu podizati i pomicati predmete.

Zabilježen je značajan napredak u vraćanju sposobnosti govora. Najnoviji proboji uključuju dekodiranje "unutarnjeg govora", pri čemu BCI može prepoznati signale iz mozga kada osoba razmišlja o tome što želi reći i pretvoriti ih u riječi koje se pojavljuju na ekranu. To je napredak u odnosu na dekodiranje "pokušaja govora", koje podrazumijeva prepoznavanje neuralnih signala koje osoba generira kada pokušava fizički govoriti, umjesto da samo zamišlja riječi. Istraživački timovi sa Sveučilišta Stanford i Sveučilišta Kalifornije u Berkeleyju među pionirima su razvoja BCI-a za vraćanje govora.

Znanstvenici su također napredovali u omogućavanju slijepim osobama da dobiju "oblikovni vid". Stanice osjetljive na svjetlost na mrežnici mogu biti oštećene bolestima poput starosne makularne degeneracije, jednog od vodećih uzroka sljepoće kod starijih osoba, koji pogađa oko 200 milijuna ljudi diljem svijeta. Startup Science razvio je ultratanki bežični mikročip koji zamjenjuje funkciju ovih fotoreceptora.

Njegov implantat PRIMA, koji čeka regulatorno odobrenje za komercijalnu upotrebu, dizajniran je da se postavi na stražnji dio oka i prima infracrvene svjetlosne signale iz para visokotehnoloških naočala koje snimaju slike vanjskog svijeta. Čip pretvara ovo svjetlo u električnu stimulaciju za mozak, omogućujući osobama s oštećenjem vida da vide oblike, pa čak i da čitaju. Za sada može pružiti samo crno-bijeli vid, ali je i dalje veliki korak naprijed u odnosu na prethodnu tehnologiju koja je omogućavala samo percepciju svjetlosnih bljeskova. Science je u ožujku objavio da je zatvorio rundu financiranja od 230 milijuna dolara dok širi klinička ispitivanja i pokušava plasirati PRIMA uređaj na tržište.

Tko su neka od najvećih imena u ovom području?

Neuralink Corp., čiji je suosnivač Musk 2016. godine, postao je zaštitno lice sučelja mozak-računalo jer je istovremeno unaprijedio tehnologiju i uveo je u širu javnu raspravu. Njegov uređaj, veličine američke kovanice od četvrt dolara, implantiran je u mozgove više od 20 pacijenata, koji su uspjeli upravljati računalom kako bi pretraživali internet i igrali online igre.

Elon Musk | Bloomberg Mercury

Kao što je tipično za tvrtke u Muskovu vlasništvu, Neuralink ima ambiciozne planove za širenje. Cilj tvrtke je da do 2031. godine ugrađuje svoje čipove u 20.000 ljudi godišnje i ostvaruje najmanje milijardu dolara godišnjeg prihoda, prema dokumentima koje je pregledao Bloomberg. Neuralink je bio lider u prikupljanju kapitala i čini značajan dio od više od 2,75 milijardi dolara uloženih do sada u velike američke BCI tvrtke. Prošle godine zatvorio je rundu financiranja od 650 milijuna dolara i, prema podacima PitchBooka, procjenjuje se na više od 9,5 milijardi dolara.

Merge Labs, noviji igrač iza kojeg stoji Altman, nekadašnji Muskov prijatelj, a sada rival, želi razviti uređaj koji se ne implantira u mozak te je u siječnju priopćio da je prikupio 252 milijuna dolara. Nije jasno kakav će tip BCI-a Merge na kraju razviti, ali tvrtka je razmatrala genetsku modifikaciju moždanih stanica kako bi uređaj lakše mogao detektirati i mijenjati njihovu aktivnost, rekli su izvori upoznati sa situacijom za Bloomberg. Znanstvenici godinama proučavaju "sonogenetiku", odnosno kako geni koji kodiraju proteine osjetljive na ultrazvuk mogu biti dostavljeni ciljanim stanicama.

U drugim dijelovima SAD-a, Blackrock Neurotechov Utah Array ima najdulju povijest testiranja na ljudima, dugu oko dva desetljeća, a tvrtka je implantirala BCI u više od 55 pacijenata. Paradromics Inc. testirao je svoj uređaj na prvom ljudskom pacijentu u svibnju prošle godine, a ove je godine započeo prvo kliničko ispitivanje.

Uređaj tvrtke Precision Neuroscience Corp. – niz mikroelektroda tanjih od ljudske dlake koji se nalazi na površini moždanog tkiva bez prodiranja u njega – dobio je odobrenje američke Agencije za hranu i lijekove u ožujku 2025. godine za komercijalnu upotrebu kraću od 30 dana radi snimanja, praćenja i stimulacije moždane aktivnosti. Tvrtka još ne prodaje svoj BCI komercijalno, ali ga testira u kliničkim studijama. Do kraja travnja uređaj je implantiran u više od 85 pacijenata, prema podacima tvrtke Precision.

Synchron Inc., iza kojeg stoje Jeff Bezos i Bill Gates, fokusira se na još manje invazivnu tehnologiju koja ne zahtijeva otvaranje lubanje. Tvrtka je razvila proizvod nalik stentu koji se može uvesti kroz pacijentovu jugularnu venu dok ne stigne do krvne žile iznad mozga, odakle očitava električnu aktivnost. Uređaj je do sada testiran na 10 ljudi, a Synchron radi na naprednijoj verziji.

Što je s napretkom u Kini?

Kineske tvrtke relativno su kasno ušle u područje invazivnih BCI tehnologija i implantirale su svoje uređaje u manji broj pacijenata od američkih konkurenata. Usporedba performansi različitih sustava diljem svijeta teška je jer postoji malo objavljenih istraživanja koja neovisni znanstvenici mogu analizirati. Ipak, očigledno je da startupovi u Kini brzo napreduju.

StairMed Technology Co. otvorio je put kineskim BCI tvrtkama postavši prva tvrtka u zemlji koja je testirala invazivni implantat u kliničkom ispitivanju u ožujku prošle godine. To se dogodilo oko 14 mjeseci nakon što je Neuralink napravio isti korak. StairMed tvrdi da je njegov implantat, koji koristi vanjsku bateriju, omogućio paraplegičnom pacijentu da igra računalnu igru koristeći samo misli. Tvrtka planira ove godine implantirati uređaj kod još 40 ljudi.

NeuroXess Technology postigao je još jedan važan trenutak za Kinu u prosincu, kao prva kineska tvrtka koja je implantirala bežični uređaj s ugrađenom baterijom. U ožujku ove godine kineski regulatori odobrili su BCI tvrtki Neuracle Technology (Shanghai) Co. ograničenu komercijalnu upotrebu. Bežični uređaj veličine kovanice namijenjen je osobama s ozljedama kralježne moždine i omogućuje upravljanje robotskom rukom koja može hvatati i držati predmete.

Tvrtke u Kini imaju podršku državnih i lokalnih politika, što bi moglo olakšati regulatorne procese i ubrzati razvoj BCI tehnologije. Najnoviji petogodišnji plan kineske vlade, koji definira ekonomske prioritete do kraja desetljeća, ima za cilj razvijati BCI kao budući pokretač rasta i usmjeriti više financiranja u ovu industriju. Kineski centralizirani pristup već je dao rezultate u drugim sektorima – inicijativa "Made in China 2025" pomogla je usponu zemlje u industrijama poput električnih vozila.

Međunarodni konkurenti primjećuju povoljno okruženje za razvoj BCI-a u Kini. U travnju je Axoft postao prva američka tvrtka za moždane implantate koja je objavila da je testirala svoj uređaj u Kini. Izvršni direktor Paul Le Floch rekao je da je dio motivacije za istraživanje u Kini bila brzina kojom Axoft tamo može testirati implantate. Tvrtka ima i druge veze s Kinom – dvojica suosnivača potječu iz Kine, a tvrtka je dobila i kineske investicije.

Količina novca koja ulazi u kinesku BCI industriju i dalje je znatno manja nego u SAD-u. Ipak, financiranje kineskog BCI sektora od strane fondova rizičnog kapitala (venture capital) više se nego udvostručilo tijekom 2025. godine u odnosu na prethodnu godinu i premašilo je 1,8 milijardi juana (264 milijuna dolara), prema podacima platforme ITjuzi.

 

 

Koji tehnološki izazovi još postoje?

BCI tehnologija daleko je od savršene i vjerojatno su potrebne godine prije nego što postane široko dostupna. Dok su neki implantati bežični i spremni za kućnu upotrebu, drugi su fizički povezani s računalima ili ograničeni na laboratorijska okruženja za testiranje, što znači da još nisu praktični za svakodnevni život pacijenata.

Neki smatraju da uređaji implantirani u mozak ili na njegovu površinu omogućuju detaljnije očitavanje neuralne aktivnosti nego neinvazivni BCI-evi, ali operacija nosi rizike. Umetanje materijala u površinu mozga može dovesti do stvaranja ožiljnog tkiva, što može poremetiti vezu između uređaja i mozga. Također još nije jasno koliko dugo implantirani BCI-evi mogu ostati u tijelu, hoće li fizički degradirati i kada, ili će morati biti zamijenjeni ili nadograđeni. Kod BCI uređaja koji izlaze iz glave postoji rizik od infekcije na mjestu gdje se spajaju koža i uređaj, što bi moglo zahtijevati novu operaciju radi uklanjanja sučelja.

Čak i ako tehnički izazovi budu prevladani, ostaje pitanje troškova, ne samo uređaja već i postupaka njihove ugradnje. U prezentaciji za investitore, Neuralink je konzervativno procijenio da bi mogao ostvarivati 50.000 dolara prihoda po svakoj operaciji. Troškovi za pacijente mogli bi biti i viši kada se uključe ostali troškovi boravka u bolnici, ovisno o tome što pokrivaju osiguravajuća društva i javni zdravstveni sustavi.

Bi li se sučelja mozak-računalo mogla koristiti i izvan medicine?

Medicinske primjene BCI tehnologije fokusirane su na vraćanje izgubljenih funkcija. No neki u industriji vjeruju da bi ovi uređaji mogli omogućiti ljudima da nadmaše svoja prirodna biološka ograničenja.

Na jednostavnijem kraju spektra, ambicija je da BCI-evi postanu proizvodi za masovno tržište integrirani sa svakodnevnim tehnologijama poput slušalica i naočala, mijenjajući način na koji komuniciramo, promatramo svijet i konzumiramo zabavu. Predsjednik Neuralinka, DJ Seo, rekao je da se tvrtka nada da će do 2030. godine implantirati uređaj i "potpuno zdravoj" osobi, kao i da bi moždani implantati jednog dana mogli omogućiti ljudima da mislima postavljaju pitanja AI chatbotovima i odgovore dobivaju kroz slušalice.

Neki investitori i poduzetnici imaju još fantastičnije vizije u kojima BCI-evi ljudima daju telepatske sposobnosti, proširuju kapacitet memorije mozga i drastično ubrzavaju učenje. Međutim, znanstvenici su skeptični prema ideji da biste mogli imati vlastiti trenutak "znam kung fu" poput Nea iz Matrixa, kada mu se znanje borilačkih vještina izravno učitava u mozak.

Čak i u manje spektakularnoj formi, BCI-evi bi mogli imati vojnu primjenu, omogućujući vojnicima da mislima upravljaju dronovima i drugim bespilotnim oružjem. Agencija američkog Ministarstva obrane za istraživanje i razvoj, DARPA, financirala je projekte razvoja BCI tehnologije, uključujući i dio tehnologije koja je kasnije postala Neuralink.

Je li svijet spreman za sučelja mozak-računalo?

Vlade često moraju naknadno prilagođavati regulativu kako bi osigurale da se nove tehnologije odgovorno integriraju u društvo. Činjenica da se BCI-evi prvo koriste u medicinske svrhe mogla bi predstavljati određenu zaštitu. Medicinski uređaji podliježu regulatornom nadzoru kako bi se osigurala sigurnost pacijenata, a oni koji se kirurški implantiraju uglavnom prolaze još strožu kontrolu. Međutim, regulacija industrije mogla bi postati izazovnija ako granica između medicinskih i potrošačkih proizvoda postane nejasna.

BCI-evi otvaraju značajna pitanja privatnosti i etike, uključujući pitanja vlasništva i korištenja podataka koje ovi uređaji prikupljaju. Iako je tehnologija još u ranoj fazi razvoja, postane li široko rasprostranjena, ljudske misli mogle bi postati podaci podložni nadzoru, hakiranju ili zloupotrebi za političke i korporativne interese. Neke američke savezne države, uključujući Kaliforniju i Kolorado, već su usvojile zakone kako bi pokušale zaštititi neuralne podatke.

Nije jasno hoće li među širom javnošću postojati velika potražnja za BCI uređajima, osobito ako je za njihovu učinkovitost potrebna implantacija. Mogućnost stjecanja nadljudskog vida ili telepatske komunikacije s drugim korisnicima BCI-a možda djeluje primamljivo, ali većina ljudi vjerojatno ne bi željela ići na operaciju mozga samo kako bi igrala videoigre ili slala e-mailove mislima.