Một cuộc đua công nghệ có mức cược cao đang diễn ra trong não người.
Giao diện não-máy tính hiện đang cho phép những người bị liệt điều khiển máy tính và truyền đạt nhu cầu của họ, và sẽ sớm cho phép họ điều khiển chân tay giả mà không cần cử động cơ.
Năm tới là năm then chốt đối với các công ty đứng sau công nghệ này.
Cho đến nay, chưa đến 100 người đã lắp đặt giao diện não-máy tính cố định. Trong 12 tháng tới, con số đó sẽ tăng gấp đôi, với điều kiện các công ty được FDA chấp thuận sử dụng thử nghiệm mới đạt được mục tiêu của họ trong các thử nghiệm lâm sàng. Tuần này, Apple đã công bố ý định cho phép các thiết bị cấy ghép này điều khiển iPhone và các sản phẩm khác.
Có hàng chục công ty khởi nghiệp được gọi là "công nghệ thần kinh". Bốn công ty dẫn đầu lĩnh vực cấy ghép: Paradromics, Synchron, Precision Neuroscience và Neuralink của Elon Musk, theo một số cách thì đây là công ty tham vọng nhất trong bốn công ty. Tất cả trừ Paradromics đều đã đạt đến giai đoạn đưa công nghệ vào bên trong đầu mọi người. Mỗi công ty đều có cách tiếp cận riêng và tất cả đều đưa ra lý do khiến họ tin rằng sản phẩm của mình sẽ thành công.
Cả bốn đều đang cược rằng cuối cùng họ sẽ trở thành một phần tiêu chuẩn trong việc chăm sóc cho hàng chục nghìn, thậm chí có thể là hàng triệu người trong chúng ta. Giải thưởng mà họ theo đuổi: Morgan Stanley dự kiến thị trường cấy ghép não máy tính trị giá 1 tỷ đô la một năm vào năm 2041.
Ngoài việc có lẽ theo đuổi trí tuệ nhân tạo ở cấp độ con người hoặc thuộc địa hóa các hành tinh khác—không phải ngẫu nhiên mà Musk là người ủng hộ mạnh mẽ hai lĩnh vực khác—ít lĩnh vực nào thể hiện khoảng cách lớn như vậy giữa tiềm năng của công nghệ và triển vọng gần của nó.
"Có một tầm nhìn rằng đây sẽ là một thứ dành cho người tiêu dùng đại chúng, đó là tầm nhìn mà bạn có thể bán được", Tiến sĩ Iahn Cajigas, một bác sĩ phẫu thuật thần kinh tại Đại học Pennsylvania, người đã thực hiện nghiên cứu tiên phong về cấy ghép não và đã cấy ghép chúng cho một số ít bệnh nhân, cho biết. "Là một bác sĩ lâm sàng, tôi thấy cách nói như vậy là nguy hiểm".
Ông nhấn mạnh rằng đây là những sản phẩm y tế, với tất cả các rủi ro đi kèm với phẫu thuật não, bao gồm cả nhiễm trùng. Cajigas nói thêm: "Để chấp nhận rủi ro cấy ghép não, nếu bạn là người trẻ không có vấn đề gì về sức khỏe, vì bạn đang ở trung tâm thương mại và muốn có giao diện tốt hơn với điện thoại, tôi không biết điều đó hợp lý đến mức nào trong thế giới hiện tại mà chúng ta đang sống".
Đối với các công ty hàng đầu trên thị trường giao diện não-máy tính, người ta thường chấp nhận rằng băng thông càng lớn thì việc cấy ghép càng phải xâm lấn. Ngoài những đột phá trong tương lai về xử lý tín hiệu, cấy ghép phải đi sâu hơn vào mô não của chúng ta để có hiệu suất tốt nhất.
Những điều chưa biết về tính an toàn, hiệu suất và chi phí là lý do tại sao các thử nghiệm diễn ra trong năm tới có thể tạo nên hoặc phá vỡ bốn ứng cử viên này.
Tuyến đường mạch máu: Synchron
Synchron, công ty đầu tiên hợp tác với Apple, là một trong những công ty ít xâm lấn nhất. Cấy ghép của công ty, một lưới điện cực hình ống, được chạy qua một mạch máu chính trong não, giống như một stent. Kurt Haggstrom, giám đốc thương mại của công ty cho biết, thiết bị này có thể được lắp đặt mà không cần mở hộp sọ của bệnh nhân, do đó có thể đào tạo nhiều bác sĩ hơn để thực hiện ca phẫu thuật này.
Nhược điểm: Các chỉ số hoạt động của não từ các điện cực có xu hướng kém chính xác hơn. Trong trường hợp của Apple, bệnh nhân phải đeo kính bảo hộ Vision Pro của Apple ngay bây giờ. Họ di chuyển con trỏ thông qua theo dõi mắt chứ không phải điều khiển tâm trí, sau đó "nhấp" vào một mục bằng cách nghĩ về chuyển động lớn của một trong các chi của họ.
Vào cuối năm 2025, Synchron sẽ bắt đầu các thử nghiệm cuối cùng của FDA về giao diện não-máy tính cấy ghép của mình. Haggstrom cho biết các thử nghiệm đó sẽ mất khoảng hai năm.
Một khe hở trên hộp sọ: Khoa học thần kinh chính xác
Khoa học thần kinh chính xác đặt mục tiêu đặt một mảng điện cực nhỏ, phẳng lên bề mặt não của mọi người. Trong khi hệ thống hiện tại được kết nối bằng dây, Precision đang phát triển một hệ thống hoàn toàn không dây, trong đó không có gì nhô ra khỏi da và nó giao tiếp và sạc lại không dây.
Với 1.024 điện cực trải rộng trên 1,5 cm vuông, hệ thống này có khả năng làm được nhiều hơn Synchron. Ví dụ, nó có thể chuyển suy nghĩ thành lời nói.
Một thách thức chính: Neuralink và các công ty khác được hưởng lợi từ nhiều thập kỷ ghi âm não sâu ở loài linh trưởng. Precision ghi lại hoạt động thần kinh theo cách khác và các nhà nghiên cứu mới chỉ bắt đầu lập bản đồ các tín hiệu, Cajigas, người đã thử nghiệm nó trên 11 bệnh nhân cho đến nay, cho biết. (Ông không phải là cộng tác viên được trả lương của Precision.)
"Trong năm tới, tôi nghĩ rằng đây có thể là giải pháp khả thi cho những bệnh nhân bị cụt chi để điều khiển bàn tay rô-bốt", ông nói thêm.
Với giấy phép mới của FDA, Precision có thể lắp hệ thống của mình vào đầu một người trong tối đa 30 ngày. Công ty sẽ đưa các thiết bị của mình vào đâu đó trong khoảng từ hàng chục đến một trăm bệnh nhân trong 12 tháng tới, theo lời CEO Michael Mager. Nếu các thử nghiệm đó thành công, công ty sẽ thử nghiệm nhiều loại cấy ghép vĩnh viễn hơn.
Vỏ não như đệm ghim: Paradromics
Giao diện não-máy tính của Paradromics trông giống như một đồng xu có Velcro ở một mặt, với 421 điện cực nhỏ đẩy 1,5 mm vào não. Việc lắp đặt một số mảng điện cực này có thể cho phép kết nối đặc biệt nhanh, giống như sự khác biệt giữa tín hiệu Wi-Fi kém và tín hiệu tốt. Giám đốc điều hành Matt Angle cho biết nó có thể ghi lại từ từng tế bào thần kinh, giống như hệ thống của Neuralink.
Các điện cực của công ty rất nhỏ, về mặt lý thuyết, chúng có thể không được não của bệnh nhân chú ý, ngăn ngừa tình trạng sẹo và các vấn đề khác làm phiền các hệ thống ban đầu trong các phòng thí nghiệm của trường đại học, ông nói thêm. Công ty vẫn chưa lắp một điện cực nào vào người, nhưng hai điện cực đã được đưa vào não cừu trong ba năm và cả hai đều duy trì kết nối mạnh mẽ với não trong suốt thời gian đó.
Paradromics là một phần của chương trình FDA được thiết kế để đẩy nhanh quá trình phê duyệt các thiết bị y tế đột phá và có kế hoạch bắt đầu thử nghiệm lâm sàng đầu tiên trên người vào cuối năm nay.
Lặn sâu vào não: Neuralink
Neuralink đã cấy ghép thiết bị vào ba bệnh nhân, Musk, người sáng lập công ty, cho biết. Bệnh nhân thứ hai đã thể hiện khả năng trước đây chỉ được chứng minh trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu, nơi các dây dẫn đi sâu vào não của người tham gia và chạy trực tiếp đến máy tính bên ngoài. Với các điện cực được cấy vào não bảy milimét, bệnh nhân Neuralink đó có thể thiết kế phần mềm, chơi trò chơi điện tử và nhiều hơn thế nữa.
