Su comentario sobre la tecnología Neuralink que publicamos en octubre de 2019. En comparación con la presentación del año pasado, la apariencia del dispositivo ha cambiado: ahora es una tableta redonda en miniatura del tamaño de una moneda y una lengua hecha de un paquete de electrodos, que, por cierto, se han vuelto más pequeños. Inicialmente se anunciaron 3072 electrodos, ahora quedan 1024.
Se puede suponer que el cambio en el número de electrodos está relacionado con las tareas del dispositivo. El dispositivo tiene como objetivo reconocer la actividad cerebral específica. La presentación mostró cómo se usa para leer la actividad física. Para esta tarea, se debe implantar un chip en la corteza motora. Esta es un área pequeña y es probable que 1000 electrodos sean suficientes.
Si queremos resolver otro problema, para estimular los centros visuales o auditivos, entonces es necesario implantar el chip en otras áreas del cerebro. Además, para controlar la actividad cognitiva compleja, los electrodos deben cubrir múltiples áreas al mismo tiempo. No se trata de la cantidad de electrodos, sino de la seguridad de dicha operación.
También hay nuevas funciones. Cuando los reporteros preguntaron si sería posible controlar Tesla usando Neuralink, Max respondió positivamente y agregó que todos los sentidos: vista, oído, tacto son señales eléctricas que son enviadas por neuronas al cerebro. Dado lo anterior, se puede suponer que la tecnología es aplicable para controlar el hogar inteligente y el Internet de las cosas. La presentación también dijo que el chip puede transmitir música y funcionar con varios dispositivos a través de una conexión Bluetooth, y se desarrollará una aplicación móvil para controlar Neuralink. Musk comparó el nuevo prototipo con las pulseras de fitness de Fitbit con solo pequeños cables en el cráneo.
Echemos un vistazo a por qué la tecnología es nueva y por qué Neuralink podría ser un gran avance en el tratamiento del deterioro cognitivo. Para hacer esto, nos abstraemos de los eslóganes de marketing sobre el control basado en chips en StarCraft y las conversaciones sobre la gente con chips.
Prototipo de dispositivo hace un año y ahora
Por qué el proyecto Mask es prometedor
La idea detrás de Neuralink se basa en una interfaz de cerebro de computadora. El término "interfaz cerebro-computadora" (BCI) apareció a principios de la década de 1970, y los primeros intentos de estudiar la actividad neuronal en monos se llevaron a cabo ya en la década de 1960. Hoy en día, el trabajo en esta dirección es prometedor para la rehabilitación en caso de deterioro de las funciones motoras.
Neuralink permite la próxima generación de técnicas invasivas. El dispositivo contiene hasta 1024 electrodos, distribuidos en decenas de hilos, con la ayuda de los cuales se conecta al cerebro. Para superar la limitación quirúrgica, los desarrolladores crearon un robot neuroquirúrgico que inserta hasta seis hilos por minuto con precisión micrométrica.
La tecnología puede servir como prototipo de una neurointerfaz invasiva para aplicaciones clínicas. Las neurointerfaces de varios electrodos pueden convertirse en la base de nuevas tecnologías y soluciones médicas para personas paralizadas. El desarrollo de la tecnología permitirá interactuar con el entorno externo sin restricciones a través de la integración en una casa inteligente y el Internet de las cosas.
Neuralink no tiene análogos en términos de número de canales registrados. Las BCI existentes, que utilizan grabaciones invasivas de varias docenas de neuronas, ya permiten que los monos y los humanos controlen los movimientos del manipulador con el poder del pensamiento. La revista Nature ha publicado trabajos que demuestran cómo un mono come con un brazo robótico y cómo los pacientes completamente paralizados agarran y mueven objetos con un manipulador .
Los hilos del dispositivo interactúan con el cerebro. Las
BCI son prometedoras para detectar información oculta sobre el funcionamiento del cerebro que no se puede obtener utilizando los canales de comunicación convencionales. El uso de BCI no invasivas está limitado por la pequeña cantidad de comandos reconocibles. Esta limitación surge del ruido y la inestabilidad de los registros de EEG no invasivos o la espectroscopia NIR.
En este sentido, los electrodos invasivos son más resistentes a interferencias y artefactos, y permiten obtener registros de actividad neuronal de alta calidad. Sin embargo, la grabación invasiva requiere más electrodos para cubrir las áreas distribuidas del cerebro. Con la ayuda de los métodos de Neuralink, este problema se puede resolver.
Cómo predecir las convulsiones de epilepsia mediante un enfoque invasivo
Para nosotros, la tecnología de Musk es interesante, incluso desde el punto de vista de nuestros propios desarrollos. En el Laboratorio de Neurociencia y Tecnologías Cognitivas estamos trabajando en un proyecto para prevenir ataques epilépticos.
Hemos desarrollado un BCI que, utilizando tres electrodos implantados en el cerebro de la rata, puede predecir ataques epilépticos con una precisión del 90%. Sin embargo, existen problemas asociados con la gran cantidad de predicciones falsas. Cuando se trata de un sistema de prevención de convulsiones que utiliza estimulación eléctrica, las predicciones falsas conducen a una gran cantidad de estimulación innecesaria. Nuestra interfaz pudo minimizar la cantidad de predicciones falsas, pero la precisión de la predicción de convulsiones se redujo al 50%.
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Neuralink amplía las posibilidades de leer señales de actividad cerebral. Lo más probable es que el uso de 1000 canales en lugar de tres mejorará significativamente la precisión de las predicciones de un ataque epiléptico y reducirá el número de predicciones falsas.
Para predecir ataques epilépticos, la actividad neuronal debe registrarse en áreas focales predeterminadas del cerebro, donde la actividad se manifiesta en primer lugar y la patología es más pronunciada. En este caso, puede detectar rápidamente un ataque que se aproxima.
Las BCI de próxima generación que Neuralink podría producir implican estimular el cerebro para interrumpir o incluso prevenir ataques epilépticos en personas resistentes a los medicamentos.
El cirujano robot insustituible
En la primera presentación del verano pasado, Musk mostró un prototipo de robot neuroquirúrgico para la colocación de implantes. Esta es una ventaja muy importante, porque los BCI no se utilizan en la práctica clínica, incluso debido a dificultades quirúrgicas y problemas de biocompatibilidad. El cirujano robótico es muy rápido: configura hasta seis electrodos por minuto. El equipo de Neuralink tiene como objetivo reducir el tiempo de implantación a una hora y realizar la operación bajo anestesia local para enviar al paciente a casa el mismo día.
Según los desarrolladores, el problema de la biocompatibilidad se resolverá mediante el uso de poliimida biocompatible con una fina película de oro. Se deben considerar la impedancia y la biocompatibilidad al seleccionar los materiales. El equipo de Neuralink probó un polímero dopado con polietileno dioxitiofeno con poliestireno sulfonato y óxido de iridio. Como resultado, logramos una menor impedancia para el primero, pero una mejor biocompatibilidad para el segundo. Los desarrolladores prometen continuar investigando en esta dirección y probar hipótesis sobre otros tipos de materiales y recubrimientos de electrodos conductores.
Cirujano Robot Neuralink
Nuestras preguntas a Neuralink
Sería interesante saber si es posible enviar impulsos eléctricos a las células y registrar simultáneamente la actividad neuronal. En otras palabras, ¿la estimulación retiene la capacidad de registrar simultáneamente la actividad neuronal con artefactos mínimos?
Si se implementa esta funcionalidad, resolverá otro problema importante en el campo de BCI: la capacidad de ajustar continuamente la actividad neuronal. Por ejemplo, al prevenir un ataque epiléptico mediante estimulación eléctrica, será posible controlar la efectividad de este proceso. Será posible seleccionar la intensidad óptima de estimulación para prevenir un ataque, mientras se minimiza el impacto negativo en el cerebro.
Mirando hacia el futuro, entre los efectos indeseables de las BCI con electrodos implantados en el cerebro humano, podemos notar el potencial para controlar y manipular el comportamiento humano no solo a través de los medios, sino también para enviar comandos directamente al cerebro. Esto impone una mayor demanda de cifrado y protección de datos y protocolos utilizados en BCI. Ahora parece fantástico, pero en el futuro seguramente surgirá esta pregunta.
Existe un gran debate sobre la ética de tales métodos. Es interesante cómo se formulará finalmente la posición pública sobre este asunto. ¿La mayoría querría instalar neuroimplantes de forma voluntaria? Escribe en los comentarios lo que piensas sobre esto, ¿estarías de acuerdo con tal cosa para encontrar a Tesla en el estacionamiento o encender la luz en el apartamento con el poder del pensamiento?