Science Photo Library/Getty Images

Neuralink: între promisiunile SF, lipsa de transparență și abuzurile din experimente34 min read

De Ionuț Preda 13.06.2024

Interfața neuronală visată de Elon Musk este la început de drum, dar e deja încărcată de controverse.

Lista lungă de controverse asociate lui Elon Musk poate fi depășită doar de apetitul său de a finanța start-up-uri care dezvoltă tehnologii scoase direct din cărți SF. Și unele i-au ieșit, măcar parțial; SpaceX a celebrat multe premiere în cercetarea spațială, și, deși nu mai are de-a face de ani buni cu OpenAI, va rămâne întotdeauna consemnat ca fiind printre fondatorii companiei care dictează tonul în dezvoltarea inteligenței artificiale generative.

Nu la fel de ilustre sunt performanțele lui Neuralink, start-up-ul prin care Musk promite interfețe neuronale care vor facilita telepatia și vor permite controlarea dispozitivelor direct cu mintea umană. În ciuda promisiunilor grandioase, Neuralink de-abia a efectuat primul test al unui astfel de implant la om, în condițiile în care dispozitive relativ similare sunt testate de zeci de ani.

În schimb, start-up-ul se confruntă cu critici de la specialiști pentru lipsa de transparență a proiectului, probleme cu detașarea implantului de la primul pacient și informații despre abuzuri grave în testele efectuate pe animale. Oare cât adevăr științific se ascunde în spatele hype-ului?

Elon Musk prezentând robotul care efectuează inserția implantului. Steve Jurvetson/Flickr

Cum faci un implant de „telepatie”

În esență, Neuralink este o „interfață creier-calculator” (brain computer interface, BCI), adică un dispozitiv care permite o comunicare directă între creier și un dispozitiv extern. Asta se poate întâmpla dacă dispozitivul reușește să capteze activitatea electrică a creierului și să o transforme, ulterior, în semnale digitale ce transmit comenzi care pot fi executate de alte device-uri.

Oricât de SF sună, nu este nimic prea nou. BCI-urile sunt cercetate de peste jumătate de secol, //„Summary of over Fifty Years with Brain-Computer Interfaces—A Review”, nih.gov // iar tehnologia este deja implementată în dispozitive care au primit aprobare comercială în Occident în ultimii ani, de la neuroproteze la exoschelete care ajută la recuperarea pacienților cu deficiențe motorii. // „Brain–Computer Interface-Controlled Exoskeletons in Clinical Neurorehabilitation: Ready or Not? – PMC”, nih.gov // E drept, numărul pacienților care chiar beneficiază de ele, la nivel global, este doar la nivelul zecilor.// „Science & Tech Spotlight: Brain-Computer Interfaces”, gao.gov //

Există mai multe tipuri de BCI-uri cercetate în prezent, iar fiecare realizează această legătură între creier și dispozitiv în moduri diferite. Dacă unele sunt complet neinvazive și se folosesc de tehnologii precum electroencefalogramele pentru a citi activitatea cerebrală, cele mai complexe sunt cele care pot fi conectate, chirurgical, direct la creier. În mare, cu cât mai puțin invazivă este procedura pentru implementarea unui BCI, cu atât mai imprecise vor fi rezultatele și cu atât mai simpliste vor putea fi aplicațiile la care este folosit.

Neuralink este un BCI invaziv. Implantul, numit N1, are dimensiunea unei monede și este format dintr-un microcip, legat de creier prin mai multe „fire neuronale”. Create din materiale biocompatibile, ele sunt mai subțiri decât un fir de păr uman (între 4-6 micrometri), iar fiecare fir conține electrozi care pot înregistra semnalele electrice din creier. Prima versiune testată pe un pacient uman a avut 64 de fire neuronale și un total de 1.024 de electrozi, deși compania a vorbit în trecut despre posibilitatea de a avea implanturi cu până la 3.096 de electrozi.

Implantul N1 are o baterie care poate fi reîncarcată wireless, prin inducție. Dispozitivul are un încărcător care poate fi pus direct pe piele, în zona implantului, pentru a-l încărca fără a avea contact direct cu acesta.

Dispozitivul este implantat, prin incizie, sub cutia craniană și legat direct de creier, într-o procedură care este efectuată de un robot chirurgical. Neuralink susține că robotul este „creat pentru a insera eficient firele exact acolo unde ar trebui să fie”, și că este necesar, pentru că firele sunt „prea subțiri pentru a fi inserate de un chirurg uman”. Momentan, robotul chirurgical al companiei lui Musk efectuează doar partea de inserție, în timp ce restul operației este efectuată de chirugi umani.// „Take a closer look at Elon Musk’s Neuralink surgical robot”, techcrunch.com // Compania susține că își propune să automatizeze, pe viitor, întreaga procedură.

Firele sunt implantate în cortexul motor și premotor, zone ale creierului care „controlează intenția de mișcare”.// „Neuralink Clinical Trial”, neuralink.com (PDF) // După implant, N1 captează semnalele electrice din zonele monitorizate de electrozi și le trimite, prin Bluetooth, către aplicația Neuralink, instalată pe un dispozitiv extern. Aceasta le traduce în semnale digitale și comenzi pentru dispozitivele care urmează să fie controlate de pacient.

Versiunea testată în prezent de Neuralink își propune, pentru început, să ofere persoanelor tetraplegice// Care nu își pot folosi deloc sau foarte limitat toate cele patru membre // capacitatea de a interacționa cu dispozitive digitale folosind doar comenzi mentale, o funcționalitate numită sugestiv „Telepathy”.

Însă scopul principal enunțat de Neuralink este să creeze o versiune a implantului care să poată interacționa cu toate regiunile majore ale creierului. De exemplu, într-o prezentare din 2022,// Poate fi urmărită pe youtube.com // compania a prezentat modul în care a testat, pe macaci rhesus, legarea implantului de cortextul vizual al animalelor; acest a fost folosit pentru a stimula regiunea și a produce imagini direct în creierul lor, metodă care ar putea ajuta persoanele cu diverse grade de orbire. Alte aplicații sugerate de companie ar fi controlarea protezelor robotice prin intermediul implantului și folosirea acestuia pentru a restabili funcții senzoriale în persoane cu paralizie sau implanturi.

Pe termen mai lung, obiectivele sunt mai puțin clare. Elon Musk a precizat vag folosirea Neuralink-ului pentru „simbioza om-AI”, idee preluată aproximativ din seria de cărți SF Culture a scriitorului scoțian Iain M. Banks.// „The novelist who inspired Elon Musk”, economist.com // În cadrul acesteia, oamenii pot comunica direct și instantaneu cu diverse mașinării și AI-uri avansate prin intermediul unor interfețe neuronale. Deocamdată, Neuralink nu a prezentat vreun plan clar de a integra prototipurile actuale cu tehnologia AI.

Neuralink

Steve Jurvetson/Flickr

Cât de departe a ajuns visul unei interfețe creier-mașină?

Neuralink este dezvoltat din 2016, însă până acum compania a publicat relativ puține date cu valoare științifică reală. Există o singură lucrare apărută într-un jurnal cu sistem de peer review, publicat în 2019 în Journal of Medical Internet Research,// „An Integrated Brain-Machine Interface Platform With Thousands of Channels”, jmir.org // cu Musk trecut ca autor principal. Însă aceasta este mai degrabă un whitepaper, o prezentare a tehnologiei și științei din spatele implantului,// Disponibil pe neuralink.com // susținută de câteva date din experimentele preliminare. Restul informațiilor au venit exclusiv din prezentările oficiale ale companiei sau pe blogul oficial al proiectului.

Aceste experimente s-au desfășurat pe animale – site-ul oficial menționează porcine, ovine și primate, însă articolul din 2019 menționează și un experiment desfășurat pe șobolani –, care au făcut și obiectul prezentărilor majore despre implant din ultimii ani.

În 2020, Neuralink a prezentat un porc cu implant neuronal, Gertrude, // „Neuralink put a chip in Gertrude the pig’s brain. It might be useful one day”, theconversation.com // într-un demonstrație care țintea însă doar să arate cum detectează implantul activitatea neuronală a animalului. Mai spectaculoasă a fost prezentarea din 2021 a maimuței Pager, care părea să joace o variantă a celebrului joc Pong doar cu mintea.// „ Neuralink’s monkey can play Pong with its mind. Imagine what humans could do with the same technology”, theconversation.com // La acea vreme, compania explica că, inițial, maimuța a fost învățată să joace Pong într-un mod convențional, cu un joystick, primind o recompensă de fiecare dată când efectua o mișcare corectă. Implantul a monitorizat activitatea electrică din creierul primatei în cadrul sesiunilor de joc, a identificat semnalele implicate în controlul joystick-ului și le-a tradus în comenzi digitale, modalitate prin care Pager a putut controla jocul fără joystick.

În 2022, Neuralink a înregistrat o cerere la Administrația pentru Alimente și Medicamente (FDA) din Statele Unite pentru a efectua un prim studiu clinic al implantului la oameni. Prima aplicație a companiei a fost, însă, refuzată de către agenție, din cauza mai multor temeri legate de siguranța acestuia. Experții FDA notau, printre principalele puncte de îngrijorare, siguranța bateriei, posibilitatea ca firele neuronale să se desprindă și să afecteze alte zone ale creierului și incertitudinea că un implantul ar putea fi scos fără a deteriora țesuturi cerebrale.// „U.S. regulators rejected Elon Musk’s bid to test brain chips in humans”, reuters.com //

Neuralink a reușit, însă, să liniștească temerile agenției și a primit în cele din urmă acceptul de a porni studiul în mai 2023, limitat la un prim implant pe un voluntar uman și cu autorizații ulterioare necesare pentru extinderea lui. Numit PRIME,// Precise Robotically Implanted Brain-Computer Interface // acesta era deschis unui pacient care suferă de tetraplegie din cauza unor răni la nivelul coloanei cervicale sau a cazurilor de scleroză laterală amiotrofică, cu vârsta de cel puțin 22 de ani și care are afecțiunea de cel puțin un an, fără semne de îmbunătățire a condiției medicale. Compania l-a selectat pe Noland Arbaugh, un fost săritor în apă în vârstă de 29 de ani care a rămas tetraplegic în urma unui accident din 2016.

Operația a avut loc în ianuarie 2024, iar Neuralink a publicat o filmare cu Arbaugh folosind implantul în luna martie.// „Neuralink video shows patient playing chess using brain implant”, bbc.com // Aceasta arăta cum Arbaugh putea controla cursorul unui mouse prin intermediul implantului, la un nivel care-i permitea să joace șah online și chiar și jocul de strategie Civilization VI. Arbaugh spunea că a învățat să controleze cursorul treptat: mai întâi, a exersat mișcarea imaginară a unui mouse fizic în direcția dorită cu mâna dreaptă, și apoi a început să coreleze intuitiv aceste comenzi cu mișcarea cursorului pe ecran.

Ulterior, Neuralink a prezentat un clip în care Arbaugh juca și Mario Kart, // „Neuralink Patient Also Uses Brain Chip to Play Mario Kart”, pcmag.com // un joc teoretic mai complex, pentru că necesită folosirea unui joystick. Este, însă, neclar dacă compania a reușit să-l învețe pe Arbaugh să controleze varianta nativă de pe Nintendo Switch a jocului sau dacă a folosit un emulator pentru PC, prin care poate fi folosit și mouse-ul ca metodă de control.

Deși operația fost prezentată ca un succes complet, iar Arbaugh a avut doar cuvinte de laudă pentru performanța implantului, Neuralink a recunoscut ulterior că au apărut mai multe probleme. În săptămânile de după efectuarea implantului, mai multe dintre firele s-au detașat, scăzând numărul de electrozi care monitorizau activitatea neuronală și, totodată, acuratețea datelor primite. Compania nu a precizat prea multe detalii despre problemă,// „PRIME Study Progress Update — User Experience”, neuralink.com // și nu a oferit vreo posibilă soluție. În schimb, Neuralink a anunțat că situația nu a creat alte pericole pentru sănătatea pacientului, ci doar a dus la scăderea rate de „biți pe secundă” a implantului – o măsură folosită pentru a determina viteza și acuratețea de procesare a acestuia –, pierdere care ar fi fost parțial contracarată de un update de algoritm pentru N1 care a făcut implantul mai sensibil la semnalele electrice de la firele care au rămas conectate.

Noland Arbaugh a dat, însă, mai multe detalii într-un interviu recent cu The Wall Street Journal;// „Elon Musk’s Neuralink Gets FDA Green Light for Second Patient, as First Describes His Emotional Journey”, wsj.com // potrivit acestuia, în jur de 85% din firele conectate inițial sunt acum complet detașate, ceea ce înseamnă că până la 870 dintre electrozii implantului sunt nefuncționali. Mai mult, în urma operației, creierul acestuia s-ar fi mișcat în interiorul cutiei craniene de trei ori mai mult decât estima compania înainte de procedură.

Pare că aceste detalii nu afectează, încă, cursul studiului clinic. Conform aceluiași reportaj din The Wall Street Journal – care citează surse și documente din cadrul companiei –, Neuralink ar fi obținut autorizația FDA pentru a efectua un al doilea transplant la un voluntar uman. Compania va încerca, în acest caz, să remedieze problema detașării firelor prin conectarea ceva mai adâncă a acestora în țesutul neuronal al pacientului.

Neuralink

Elon Musk prezintă o filmare cu Pager jucând Pong. Steve Jurvetson/Flickr

Viitorul nu e pentru animale de laborator

Această lipsă de transparență a modului în care decurg studiile Neuralink a atras, de-a lungul timpului, critici din partea comunității științifice. În luna februarie, după ce Musk anunța succesul implantului pentru Noland Arbaugh, mai mulți specialiști în etică și neurologie au criticat practica companiei// „Experts Criticize Elon Musk’s Neuralink Over Transparency After Billionaire Says First Brain Implant Works”, forbes.com // de a nu publica rezultatele studiului și a cercetărilor anterioare efectuate pe animale în baze de date publice, precum ClinicalTrials.gov, unde sunt înregistrate majoritatea studiilor clinice desfășurate în Statele Unite. Specialiștii au atras atenția și că Neuralink nu a anunțat nimic legat de înființarea unui organism intern care să monitorizeze partea etică a proiectului și nu a oferit informații nici măcar despre crearea unui cod intern de etică.

Ceea ce ridică probleme, în contextul în care există informații despre posibile nereguli grave pe care Neuralink le-ar fi comis în faza de testare a implantului pe animale. În decembrie 2022, Reuters// „Exclusive: Musk’s Neuralink brain implant company cited by FDA over animal lab issues”, reuters.com // a relatat despre o investigație FDA asupra Neuralink pentru încălcări ale legii federale care reglementează tratamentele permise animalelor folosite în teste clinice. Din interviuri cu foști angajați ai companiei și documentele legate de faza de testare pe animale a implantului, agenția susținea că Neuralink ar fi eutanasiat în jur de 1.500 de animale de laborator între 2018 și 2022, din care peste 280 de ovine, porcine și maimuțe.

Numărul în sine nu dovedește faptul că Neuralink ar fi încălcat procedurile legate de folosirea animalelor de laborator – mare parte din acestea sunt eutanasiate, în multe studii, la sfârșitul experimentelor, pentru a permite efectuarea unor autopsii din care se obțin date suplimentare. Însă mai mulți foști angajați ai companiei au susținut că numărul a fost mult mai mare decât ar fi fost necesar, din cauza cerințelor lui Musk de a accelera studiile pe baza implantului.

În cele din urmă, în iulie 2023, FDA-ul a anunțat că nu a găsit încălcări în ceea ce privește tratamentul animalelor de laborator,// „Regulator says found no animal welfare breaches at Musk firm beyond 2019 incident”, reuters.com // în afara unui caz raportat de către companie din 2019. Însă, într-o inspecție desfășurată cu o lună înainte, reprezentanții FDA ar fi observat probleme// „Exclusive: Musk’s Neuralink brain implant company cited by FDA over animal lab issues”, reuters.com // în ceea ce privește catalogarea și controlul calității în experimentele desfășurate de Neuralink pe animale, incluzând lipsa documentării pentru procedurile chirurgicale de bază.

Și mai îngrijorătoare sunt informațiile conform cărora Neuralink ar știut despre problemele legate de detașarea firelor implantului din testele pe animale, situații care ar fi dus la suferința și eutanasierea prematură a unora dintre acestea. O investigație publicată de Wired//„The Gruesome Story of How Neuralink’s Monkeys Actually Died”, wired.com // în decembrie 2023, care citează documente veterinare publice și interviuri cu un fost angajat al companiei și cu un cercetător de la UC Davis, instituția care a furnizat companiei lui Musk animalele de laborator, detaliază câteva dintre experimentele cu implant care au mers prost.

Conform acestora, mai multe dintre maimuțele folosite pentru testarea dispozitivului ar fi suferit probleme grave în urma implantului, incluzând diaree sângeroasă, paralizie parțială și edeme cerebrale. Unul dintre animale a trebuit eutanasiat după ce a tras de unul dintre conectorii conectați la dispozitiv, ceea ce a dus la detașarea acestuia și infectarea zonei operate; animalul a trebuit eutanasiat la scurt timp după. Într-un alt caz, o femelă căruia i s-a implantat dispozitivul a început să-și piardă coordonarea și să dea semne de durere în zona implantului, pe parcursul mai multor luni, iar o autopsie desfășurată după eutanasierea acesteia a arătat că suferea de sângerări cerebrale.

Poate cel mai grav caz a vizat un animal eutanasiat în martie 2020, din cauza faptului că șuruburile care asigurau fixarea acelei versiuni a implantului de scalp ar fi fost slăbite până la punctul în care puteau fi scoase ușor cu mâna. Asta a provocat deplasarea implantului în creier și mai multe leziuni cerebrale.

Toate acestea contrazic declarațiile publice ale lui Elon Musk pe această temă; miliardarul nu a negat că o parte din animalele care au avut implantul au fost eutanasiate, însă a susținut că acestea ar fi fost „selectate pentru că erau pe moarte” și că niciunul dintre decese nu ar fi fost provocate direct de către implant.// Detalii pe x.com //

Colac peste pupăză, la începutul anului, Neuralink a primit și o amendă de la Departamentul pentru Transporturi al Statelor Unite, pentru că ar fi transportat substanțe periculoase fără a avea un aviz în acest sens. Situația a fost descoperită în urma unor inspecții declanșate de o sesizare a unei organizații care se împotrivește testării animalelor în laborator. ONG-ul a acuzat compania lui Musk că ar fi transportat implanturile folosite pe animale în condiții improprii, ceea ce ar fi dus la infectarea lor cu patogeni precum stafilococul auriu și herpes de tip B. Agenția nu a găsit, însă, dovezi care să sprijine aceste acuzații.

Neuralink

Steve Jurvetson/Flickr

Viitorul nu e încă nici aici

Toate aceste controverse, lipsa continuă de transparență față de comunitatea științifică și derapajele tot mai dese ale lui Musk pe rețelele sociale aruncă o umbră destul de puternică asupra unui proiect care, altfel, ar putea schimba radical calitatea vieții pentru mulți pacienți cu dizabilități grave.

Unde mai pui că, pentru un proiect patronat de un individ care se vede drept principal guru al futurismului, Neuralink nu prea are avantaje în fața competiției. Companii precum Blackrock NeuroTech (fără legătură cu celebra firmă de investiții) sau BrainGate testează implanturi de tip BCI, cu capabilități mai avansate decât varianta actuală de Neuralink,//„Neuralink is less advanced than these 4 brain-computer devices. See Elon Musk’s competition”, bussinesinsider.com // de mult mai mult timp, și au deja la activ studii clinice care nu doar că sunt mai transparente, dar au ajuns la implanturi pe zeci de voluntari umani.

De altfel, frustrat de ceea ce vedea drept un progres prea lent în dezvoltarea propriului implant, Musk chiar ar fi propus, în 2022, să investească într-o altă companie care dezvolta BCI-uri, Synchron,// „Musk approaches brain chip startup Synchron about deal amid Neuralink delays”, reuters.com// care avea un avans consistent în ceea ce privește avizele pentru studii clinice față de Neuralink.

Devine tot mai cert că, dacă vrea să îndeplinească acele promisiuni de a livra interfețe neuronale desprinse din SF, Neuralink va trebui să înlocuiască atitudinea nevrotică și defensivă a finanțatorului principal – nu doar prin a avea un grad mai mare de transparență pentru succesele și (mai ales) eșecurile de pe zona de cercetare, cât și prin a pune pe primul loc grija față de recipienții timpurii ai implantului.



Text de

Ionuț Preda

Redactor cu câțiva ani de experiență în presa centrală. Este curios despre aplicarea tehnologiilor SF în lumea reală și evoluția ideilor de-a lungul istoriei.

TEHNOLOGIE|SOLUȚII

Eco-inovații electronice: senzori și plăci de circuite din lemn și hârtie pentru un viitor sustenabil

De
Cercetătorii din UE dezvoltă senzori, plăci de circuite și alte dispozitive electronice mai ecologice pentru a reduce cantitățile extrem de ridicate de deșeuri electronice.
TEHNOLOGIE|GADGETS

Noile telefoane pliabile Samsung sunt aici, inelul inteligent mai întârzie

De
Producătorul coreean a anunțat, într-un eveniment organizat la Paris, generația șase a telefoanelor sale pliabile, alături de noi căști și ceasuri, dar mai ales mult așteptatul Galaxy Ring.
SPAȚIU|OVERVIEW

În căutarea sferelor Dyson

De
O echipă de astronomi este în căutarea sferelor Dyson, uriașe structuri ipotetice pe care o eventuală civilizație extraterestră le-ar putea construi în jurul stelei sale, pentru a-i capta și folosi energia.
TEHNOLOGIE|ECOPHONE

Telefonul meu are cinci ani. Câteva aplicații insistă să mi-l schimb

De
Un flagship ține mai mult, e o idee bună din punctul de vedere al fiabilității. Ce te faci însă cu producătorii de software care nu sunt interesați de compatibilitatea inversă?