Neuralink pod lupou #14: Konkurenční projekty, část 2.

Od vydání prvního článku o konkurenčních projektech Neuralinku uběhlo kolem půl roku. Za tu dobu jsem našel informace o mnoha dalších projektech, které se stejně jako firma Elona Muska pokoušejí vyvinout neurální rozhraní.

Každá z následujících firem či organizací má svoji konkrétní vizi a volí jiný přístup. Rozsah jejich cílů je skutečně velký a výsledkem jsou rozhraní v mnoha různých formách. Představíme si tak třeba společnosti vyvíjející neurotechnologické oční protézy, zařízení k přemostění poškozených nervů v končetinách, sestavy pro neuromarketing, chytré brýle kombinované s neurálním rozhraním, myšlenkové dálkové ovladače pro různá zařízení nebo neurální interfejsy pro každodenní používání.

V tomto článku už nebudeme posuzovat konkurenční potenciál jednotlivých firem jako v tom předchozím. Společnosti jsou seřazeny v abecedním pořadí.

Argus II

webLinkedIn | Facebook

Neurotechnologickou oční protézu Argus II vyvinula americká firma Second Sight Medical Products. Zařízení se skládá z několika částí – očního implantátu s elektrodovým polem, brýlí s kamerou a výpočetní jednotky, která zpracovává video. Protéza je určená jen pro pacienty se specifickou dědičnou chorobou sítnice. Stojí kolem 150 000 dolarů a používají ji už stovky lidí po celém světě.

Komponenty systému Argus II (Zdroj: researchgate.net)

K implantaci je nutná operace oka. Při ní chirurg umístí malé elektronické zařízení a elektrodové pole na povrch sítnice pacienta. Ten pak nosí kameru namontovanou na brýlích a přenosnou jednotku pro zpracování videa někde v kapse. Kamera vysílá obraz do jednotky pro zpracování videa a data jsou bezdrátově odesílána do zařízení na sítnici. Elektrodové pole s šedesáti elektrodami, z nichž každá má průměr 0,2 milimetru, stimuluje buňky v sítnici a mozek tyto vzorce interpretuje jako světlo. V průběhu času se pacient učí lépe vyhodnocovat signály z Argus II, a je pak schopen vidět objekty, jejich okolí a v některých případech dokonce číst větší text.

Argus II není jediným projektem takzvaného bionického oka. V minulosti se o vývoj neurotechnologické oční protézy pokoušeli i v jiných laboratořích. Na Internetu tak můžeme najít informace například o:

  • Alpha IMS – 1500 elektrod s tloušťkou 15 x 30 µm na elektrodovém poli o rozměrech 3 x 3 mm, multifotodiodové pole místo kamery
  • Boston Retinal Implant Project – 100 elektrod s tloušťkou 0,4 mm na poli o rozměrech 5 x 5 mm
  • Epi-REt-3 – 25 elektrod, každá s průměrem 0,1 mm
  • Intelligent Medical Implants – 49 elektrod s různou tloušťkou

Tabulka představující parametry různých očních protéz (Zdroj: retina-specialist.com)

Jiná zařízení než Argus II však nebyla nikdy schválena pro implantaci běžným uživatelům a vypadá to, že všechny projekty už s největší pravděpodobností byly ukončeny.

Jak vypadá život s oční protézou Argus II, můžete vidět například v dokumentu Já, člověk (angl. I Am Human), který představuje tři uživatele různých neurálních implantátů – BrainGate, Hlubokého mozkového stimulátoru (DBS) a bionického oka.

Battelle

web | Twitter | LinkedIn | YouTube | Facebook | Instagram

Battelle je americká nezisková organizace zabývající se vědeckým výzkumem v různých oblastech, zejména ve zdravotnictví. Jedním z jejích projektů je NeuroLife, tedy systém, který tato organizace označuje jako „neural bypass technology“, čili technologie přemostění poškozených nervů.

Jde o velmi zajímavý neurální interfejs, který je vyvíjen ve spolupráci se Státní univerzitou v Ohiu, kde jsou prováděny pokusné implantace. Interfejse využívá různých technologií. Celý systém se skládá z několika komponentů – elektrod implantovaných do mozku, čipu v pouzdře připevněném na hlavě, speciálního softwaru a rukávu se 160 zpětnými elektromyografickými elektrodami.

Komponenty rozhraní NeuroLife společnosti Battelle (Zdroj: Battelle)

Elektrodové pole vypadá jako Utah Array. Má rozměry 4 x 4 milimetry a je implantováno do lebky na povrch motorické oblasti mozkové kůry. Pouzdro s čipem pak připomíná systém BrainGate, který je rozvíjen už mnoho let ve spolupráci různých amerických univerzit a výzkumných ústavů. Tyto komponenty jsou pak připojeny k rukávu s elektrodami, které stimulují nervy na paži uživatele od lokte až po dlaň.

Prvním pacientem/uživatelem rozhraní NeuroLife byl už v roce 2014 Ian Burkhart, který měl po úrazu páteře paralyzovanou většinu svého těla a mohl jen částečně hýbat horními končetinami. Jak je vidět na videu z odkazu, po implantaci systému, dlouhé rehabilitaci a tréninku, byl schopen brát do rukou různé předměty nebo dokonce hrát hru Guitar Hero. V jednom z videí na YouTube navíc tvrdí, že rozhraní má i terapeuticko-rehabilitační účinky – poté co často trénoval pohyby s elektromyografickým rukávem, jeho ruce začaly fungovat lépe i bez rukávu.

Bitbrain

web | Twitter | LinkedIn | YouTube | Facebook

Firma Bitbrain má docela široký záběr. Vyrábí několik různých neinvazivních neurálních rozhraní založených na EEG. K tomu ještě různé biosenzory nebo třeba eye-trackery, čili snímače pohybu očí. Vyvíjí také software potřebný k jejich obsluze. Svá zařízení prodává buďto jednotlivě nebo ve specializovaných sestavách. Jako sféry využití svých produktů společnost uvádí propojení lidí s počítači, neurotechnologický výzkum a zejména pak takzvaný neuromarketing, což je vysoce specializovaný způsob výzkumu chování spotřebitelů.

Vlevo: Některá z rozhraní Bitbrain. Vpravo: Neuromarketingový průzkum s použitím přístrojů společnosti Bitbrain. (Zdroj: Bitbrain)

Neuromarketingová sestava Bitbrain se skládá z:

  • EEG headsetu
  • brýlí pro snímání pohybu očí
  • indoor positioning system (IPS) – tedy jakési GPS k použití uvnitř budov
  • monitoru kožní elektroaktivity a činnosti srdce

Pomocí těchto přístrojů se měří, jak se spotřebitel chová, co konkrétně ho zajímá a jaké emoce u něho daný produkt vyvolává.

MindX

web | Twitter

Společnost MindX, v čele s charismatickou CEO Julií Brown, vyvíjí chytré brýle kombinované s neurálním rozhraním. Jak je uvedeno na stránce firmy – díky kombinaci neurotechnologie, rozšířené reality a umělé inteligence chtějí vytvořit „look-and-think“ rozhraní pro aplikace nové generace.

Uživatel tedy bude schopen například zobrazovat informace na displeji v brýlích pouhými myšlenkami, a to díky kombinaci snímání pohybu očí a mozkové aktivity. K tomu mají použít licencovanou technologii z laboratoře Johnse Hopkinse. Zatím nejsou známy podrobnosti o tom, jak chtějí zajistit interakci brýlí s mozkem, ani kdy by měl být hotový první prototyp.

Nectome

web | TwitterFacebook

Kdo by si myslel, že na věci jako upload osobnosti do cloudu, je ještě brzo, možná by se spletl. Firma Nectome právě o to už v současné době usiluje. Má to však jeden háček. Umřete při tom. Procedura je smrtelná.

Přesto firma prý má už i čekací listinu. Adepti, mezi které patří například Sam Altman, spoluzakladatel OpenAI, museli složit 10 000 dolarů. Nectome prý rovněž plánuje testovat na smrtelně nemocných dobrovolnících v Kalifornii, kde je legální asistovaná sebevražda.

Přiznám se, že tenhle projekt mě osobně dost děsí už jenom při představě, jak asi musí vypadat jejich laboratorní testy.

Neurable

web | Twitter | LinkedIN | Facebook | Instagram

Firmu Neurable založil  roce 2015 Ramses Alcaide s cílem pomáhat lidem díky moderní technologii. V roce 2017 společnost představila svůj první demonstrační produkt – počítačovou hru The Awakening (česky Probuzení). Šlo o první hru pro virtuální realitu ovládanou myšlenkami. Neurable k tomu vyvinul svůj EEG headset spojený s displejem pro virtuální realitu. Ve hře šlo o jakýsi „escape room“, ze kterého se hráči snažili utéct prostřednictvím ovládání předmětů myšlenkami.

Vlevo: Headset pro hru The Awakening. Vpravo: Ramses Alcaide s jedním z prototypů svého neurálního rozhraní. (Zdroj: Neurable)

V roce 2019 firma od investorů získala 6 milionů dolarů pro vývoj toho, co sami nazývají jako „The Everyday BCI“, tedy neurální interfejs pro každodenní používání. Má vypadat jako sluchátka a sloužit k ovládání telefonu nebo jiných chytrých přístrojů myšlenkami.

NeuroPixels

web

NeuroPixels není firma, ale název systému určeného pro neurotechnologický výzkum na zvířatech. Jde o speciální sondy s elektrodami a příslušenství pro jejich provoz, čili výpočetní hardware a software. To vše bylo vyvinuto ve spolupráci několika různých amerických a evropských vědeckých institucí, například Howard Hughes Medical Institute anebo Allen Institute for Brain Science, jehož zakladatelem byl Paul G. Allen, který kdysi spolu s Bilem Gatesem založil Microsoft.

Vlevo: Sonda NeuroPixels. Uprostřed: Hardwarový modul pro čtyři sondy. Vpravo: Detail sondy s elektrodami. (Zdroj: NeuroPixels)

Sondy jsou schopné zaznamenávat aktivitu až stovek neuronů současně. Na jedné sondě je téměř 1000 elektrod a díky její délce je možné zaznamenávat aktivitu v různých oblastech mozku současně.

NextMind

web | Twitter | LinkedIN | YouTube | Facebook

NextMind, startup sídlící v Paříži, se specializuje na ovládání různých zařízení myšlenkami. Jejich neinvazivní rozhraní, které představili v lednu na CES 2020, snímá výhradně signály ze zrakového centra mozku, tedy z oblasti týlního laloku. Zařízení umí rozpoznat jednoduché obrazy, na které se uživatel dívá. Například šipky nahoru, dolů, vlevo či vpravo nebo třeba znaky pro spuštění (play ►) nebo zastavení přehrávání videa (stop ■). Dekódované signály pak mění v příkazy, které lze vysílat do prakticky jakéhokoliv zařízení. Můžete tak například přepínat kanály v televizi nebo si třeba pouštět muziku. V kombinaci s brýlemi pro virtuální realitu se pak dají s tímto rozhraním hrát i VR hry.

Rozhraní NextMind (Zdroj: NextMind)

NextMind momentálně nabízí svoje rozhraní v předobjednávkách pro vývojáře softwaru, kteří by měli pro její zařízení napsat hry nebo jiné aplikace. Cenu firma stanovila na 399 dolarů.

Zoolingua

web | Twitter | YouTube | Facebook

V jednom z článků série Neuralink pod lupou, konkrétně v tom o neurálních rozhraních ve filmech, jsem psal o animovaném filmu Vzhůru do oblak. Ve filmu „vystupují“ psi nosící speciální obojky, díky kterým můžou mluvit lidskou řečí. O něco podobného usiluje společnost Zoolingua, kterou založil Con Slobodchikoff, což je vědec dlouhodobě studující „jazyky“ psů a jiných zvířat.

Pes Dug s „mluvícím obojkem“ (Zdroj: Pixar / Disney)

Nejsem si úplně jistý, zda Zoolingua skutečně patří na tento seznam. Na své stránce uvádějí, že pro svoje zařízení budou využívat umělou inteligenci a strojové učení (machine learning), není zde nic, co by se týkalo jakékoliv neurotechnologie. Nicméně autorka článku ve Forbesu tvrdí něco jiného a řadí firmu na seznam společností vyvíjejících neurální rozhraní. Možná tedy ví i něco více, než Zoolingua publikuje na svém webu.

My ovšem žádné bližší informace nemáme, čili můžeme jedině spekulovat. Každopádně, jak už jsem zmiňoval v článku o filmech, vyvinout rozhraní pro psy nebo jiná zvířata může být, trochu paradoxně, možná i jednodušší než vyvinout rozhraní pro lidi. Testů na lidech bylo doposud provedeno málo, kdežto testy na zvířatech probíhají už celé dekády v mnoha laboratořích po celém světě. Zvířecí mozky jsou méně komplexní a lépe prozkoumané. Neurální interfejs pro domácí mazlíčky tak může být možná i za dveřmi…

Co dále?

Neurotechnologie se stává populárním odvětvím a firem vyvíjejících neurální interfejsy je čím dál více. Módní jsou v poslední době různé neurotechnologické pomůcky slibující relaxaci, zlepšení koncentrace nebo efektivní práci mozku. Neurální interfejsy také pronikají do světa herního průmyslu. Je tedy téměř jisté, že tato část článku o projektech konkurujících Neuralinku nebude poslední.

< Předchozí část Následující část >

Předchozí články ze série Neuralink pod lupou:




Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
5 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
Krys

Docela by mě zajímalo jak dlouho na těch interfacech jednotlivé společnosti již pracuji. Přece jen je to určitě nějaká doba co se o tom různé mluví, ale zatím jsem nic co by bylo blízko něčemu zcela převratnému ještě neviděl (samozřejmě vše je uzasny pokrok). Tak uvidíme, třeba se do pár let něco použitelného objeví.

3,14ranha

Podmínkou je lepší porozumění mozku a při vší úctě k námaze a píli vědců, tam jsme jako lidstvo pořád ještě ten kozel co si zkouší hrát na zahradníka.

Něco jiného je přemostění poškozeného nervu (úraz ruky, umělá ruka po amputaci). Tam se nervový systém skutečně chová podobně jako řídící jednotka a nervy jsou kabely a svaly jako servomotory.

A něco jiného je plnohodnotné a univerzální BCI (mysl – stroj) schopné přenášet abstraktní informace. Na to si ještě počkáme o hodně déle než pár let.

A dlouho si počkáme než to bude efektivnější než naše biologické smysly, které jsou s naším mozkem postupně “zkalibrované” už od nitroděložního vývoje až do mladé dospělosti (cca 20-25 let). Každý člověk, i jeho mozek je originál. Kalibrace pro jednotlivé uživatele bude obrovská brzda po vyvinutí samotného hardwaru a softwaru BCI.

Prochazka

Jak to myslíte projekt prakticky bez finančních omezení? Je to podnikatelský záměr, jehož cílem je vydělávat, nebo ne? Když to nebude mít žádné zisky tak co potom? V této oblasti se bádá už hooodně dlouho. Občas se něco povede, občas zase ne. Ta spousta chudáků makaků co mělo elektrody v mozku… A pořád žádná revoluce….
Doporučuji stoupnout si nohama na zem a nečekat na zázraky. Tahle problematika je daleko komplikovanější než si umíte představit.
Jaká velká věc se prosím stala v Tesle? Prostě do toho autíčka narvali spoustu tužkových baterií:)
A co velkého ve SPX? Bez vládních peněz a následného přístupu k know-how NASA by SPX nepostavilo ani Falcon 9. Tak fajn, vrací se raketa. Otázka je zda se to opravdu dlouhodobě vyplatí s ohledem na rizika a finance….