зачем вживлять чип в мозг человека
СМИ узнали о программе правительства по вживлению в мозг микрочипов
В России разрабатывают новую федеральную программу, которая позволит людям с помощью вживленных в мозг микрокомпьютеров управлять внешними устройствами и получать от них информацию, сообщает «Коммерсантъ» со ссылкой на содержание программы.
Для ее разработки при Минобрнауки создана специальная рабочая группа. Программа носит название «Мозг, здоровье, интеллект, инновации» и рассчитана на период до 2029 года.
На программу планируется выделить 54 млрд руб. Предполагается, что средства поступят из нацпроектов «Наука», «Демография», «Здравоохранение», «Производительность труда и поддержка занятости» и «Цифровая экономика».
В Минобрнауки «Коммерсанту» сообщили, что проект находится в стадии начальной проработки.
В рамках программы ученые будут исследовать и развивать технологии нейроинтерфейсов, при которых можно управлять внешними устройствами, например компьютером или экзоскелетом, напрямую, посылая электрические сигналы мозга, которые трансформируются в команды управления.
Программа также предполагает создание интерфейсов для управления сложными системами, например, самолетами, АЭС, автомобилями, как непосредственно, так и удаленно, «по принципу дистанционного присутствия, аватара», говорится в проекте. Помимо этого, ученые намерены создать технологии, которые смогут самостоятельно формировать цели, оценивать ситуацию, прогнозировать развитие и принимать решения.
Директор АНО «Лаборатория «Сенсор-Тех» Денис Кулешов уточнил, что интерфейсы, встроенные прямо в мозг человека, являются наиболее передовыми технологиями. Они позволяют направлять данные непосредственно в мозг человека. «Например, мы разрабатываем решение, которое будет вживляться в головной мозг незрячих пациентов и транслировать видеосигнал в зону зрительной коры. Сейчас тестируем компоненты системы на животных. В будущем подобный нейроимплант поможет слепым людям увидеть контуры и силуэты объектов», — рассказал он.
Протез мозга: зачем под черепную коробку вживляют чипы и полимеры
Нашими воспоминаниями управляет отдел мозга под названием гиппокамп. Если он поврежден, то человек не в состоянии надолго запоминать информацию. Гиппокампу угрожают не только травмы, но и различные неврологические расстройства, например при эпилепсии, депрессии, болезни Альцгеймера.
С 2012 года группа американских ученых под руководством Теодора Бергера (Theodore Berger) разрабатывает устройство, заменяющее поврежденную часть гиппокампа. Это чип с двумя наборами электродов, записывающий краткосрочные воспоминания. С помощью первого набора электродов электрические импульсы из гиппокампа поступают на чип, а оттуда пересылаются на компьютер. Тот преобразует данные в долгосрочные воспоминания и отправляет на второй набор электродов, вживленный в здоровую часть гиппокампа.
Искусственный гиппокамп испытали на крысах. Животным вводили вещество, нарушающее работу долговременной памяти, затем подключали чип и проверяли способность запоминать информацию. Имплантаты продемонстрировали свою эффективность. По сообщениям группы Бергера, подобные опыты проводились на обезьянах и даже на пациентах с эпилепсией. Конечно, в человеческом мозге слишком много нейронов и связей между ними, поэтому о лечении людей говорить еще рано. Тем не менее ученые намерены вывести имплантат на рынок, для чего создали стартап Kernel, который возглавил Бергер.
Спасительный каркас
Из-за травм и болезней связи в нейронных сетях рвутся, и функции, которые выполняли поврежденные участки мозга, утрачиваются. В некоторых случаях организм способен сам восстановить связи между нейронами, ему только нужен каркас, на котором вырастут новые ткани.
Естественным каркасом для роста тканей в организме служит внеклеточный матрикс. Также он выступает барьером между клетками и кровью, хранит биологически активные молекулы, вырабатываемые содержащимися в нем клетками, обеспечивает приток питательных веществ и кислорода к клеткам и удаляет продукты жизнедеятельности. Сбой в функционировании внеклеточного матрикса приводит к нейродегенеративным заболеваниям, таким как болезни Альцгеймера и Паркинсона, различным формам деменции. Новый каркас мог бы облегчить состояние больного и даже его вылечить.
Создать протез внеклеточного матрикса для мозга решили врачи из Первого МГМУ имени И. М. Сеченова и Национального медицинского исследовательского центра здоровья детей вместе с физиками из Института фотонных технологий ФНИЦ «Кристаллография и фотоника». Проект поддержал Российский научный фонд.
«Цикл наших исследований посвящен разработке трехмерных искусственных материалов, аналогов внеклеточного матрикса из полимеров. Они повторяют механические свойства головного мозга, поддерживают рост и деление клеток. Создаваемые конструкции смогут имитировать утраченный межклеточный матрикс нервной ткани и способствовать ее восстановлению», — рассказывает Петр Тимашев, ведущий научный сотрудник Института фотонных технологий, директор Института регенеративной медицины Первого МГМУ имени И. М. Сеченова, лауреат премии правительства Москвы.
Трансплантат уже проходит клинические испытания на лабораторных животных. Ученые взяли ткань мозга мышки и пересадили на полимерную матрицу, имитирующую внеклеточный матрикс. Когда ткани наросли на матрицу, исследователи убедились в том, что нейроны обмениваются электрохимическими импульсами. То есть находящиеся в тканях нейротрансмиттеры — вещества, передающие электрохимические импульсы между нейронами, — успешно выполняют свою функцию.
Сейчас авторы разработки намерены оценить, как «протез» рассасывается внутри живого организма, когда ткани выросли и перестроились. Кроме того, биологам предстоит изучить реакцию окружающих тканей на имплантируемые конструкции, предотвратить отторжение матрикса.
Искусственный внеклеточный матрикс пригодится не только для мозга, но и для восстановления целостности тканей опорно-двигательного аппарата, эпителиальных выстилок, например, в уретре, ЖКТ, а также при повреждениях кожи. Для реконструктивной хирургии ученые разрабатывают аналоги костной ткани, сосудистые протезы, пластины на основе внеклеточного матрикса.
Иллюстрация РИА Новости. Алина Полянина
NAME] => URL исходной статьи [
Ссылка на публикацию: РИА Новости
Код вставки на сайт
Протез мозга: зачем под черепную коробку вживляют чипы и полимеры
Нашими воспоминаниями управляет отдел мозга под названием гиппокамп. Если он поврежден, то человек не в состоянии надолго запоминать информацию. Гиппокампу угрожают не только травмы, но и различные неврологические расстройства, например при эпилепсии, депрессии, болезни Альцгеймера.
С 2012 года группа американских ученых под руководством Теодора Бергера (Theodore Berger) разрабатывает устройство, заменяющее поврежденную часть гиппокампа. Это чип с двумя наборами электродов, записывающий краткосрочные воспоминания. С помощью первого набора электродов электрические импульсы из гиппокампа поступают на чип, а оттуда пересылаются на компьютер. Тот преобразует данные в долгосрочные воспоминания и отправляет на второй набор электродов, вживленный в здоровую часть гиппокампа.
Искусственный гиппокамп испытали на крысах. Животным вводили вещество, нарушающее работу долговременной памяти, затем подключали чип и проверяли способность запоминать информацию. Имплантаты продемонстрировали свою эффективность. По сообщениям группы Бергера, подобные опыты проводились на обезьянах и даже на пациентах с эпилепсией. Конечно, в человеческом мозге слишком много нейронов и связей между ними, поэтому о лечении людей говорить еще рано. Тем не менее ученые намерены вывести имплантат на рынок, для чего создали стартап Kernel, который возглавил Бергер.
Спасительный каркас
Из-за травм и болезней связи в нейронных сетях рвутся, и функции, которые выполняли поврежденные участки мозга, утрачиваются. В некоторых случаях организм способен сам восстановить связи между нейронами, ему только нужен каркас, на котором вырастут новые ткани.
Естественным каркасом для роста тканей в организме служит внеклеточный матрикс. Также он выступает барьером между клетками и кровью, хранит биологически активные молекулы, вырабатываемые содержащимися в нем клетками, обеспечивает приток питательных веществ и кислорода к клеткам и удаляет продукты жизнедеятельности. Сбой в функционировании внеклеточного матрикса приводит к нейродегенеративным заболеваниям, таким как болезни Альцгеймера и Паркинсона, различным формам деменции. Новый каркас мог бы облегчить состояние больного и даже его вылечить.
Создать протез внеклеточного матрикса для мозга решили врачи из Первого МГМУ имени И. М. Сеченова и Национального медицинского исследовательского центра здоровья детей вместе с физиками из Института фотонных технологий ФНИЦ «Кристаллография и фотоника». Проект поддержал Российский научный фонд.
«Цикл наших исследований посвящен разработке трехмерных искусственных материалов, аналогов внеклеточного матрикса из полимеров. Они повторяют механические свойства головного мозга, поддерживают рост и деление клеток. Создаваемые конструкции смогут имитировать утраченный межклеточный матрикс нервной ткани и способствовать ее восстановлению», — рассказывает Петр Тимашев, ведущий научный сотрудник Института фотонных технологий, директор Института регенеративной медицины Первого МГМУ имени И. М. Сеченова, лауреат премии правительства Москвы.
Трансплантат уже проходит клинические испытания на лабораторных животных. Ученые взяли ткань мозга мышки и пересадили на полимерную матрицу, имитирующую внеклеточный матрикс. Когда ткани наросли на матрицу, исследователи убедились в том, что нейроны обмениваются электрохимическими импульсами. То есть находящиеся в тканях нейротрансмиттеры — вещества, передающие электрохимические импульсы между нейронами, — успешно выполняют свою функцию.
Сейчас авторы разработки намерены оценить, как «протез» рассасывается внутри живого организма, когда ткани выросли и перестроились. Кроме того, биологам предстоит изучить реакцию окружающих тканей на имплантируемые конструкции, предотвратить отторжение матрикса.
Искусственный внеклеточный матрикс пригодится не только для мозга, но и для восстановления целостности тканей опорно-двигательного аппарата, эпителиальных выстилок, например, в уретре, ЖКТ, а также при повреждениях кожи. Для реконструктивной хирургии ученые разрабатывают аналоги костной ткани, сосудистые протезы, пластины на основе внеклеточного матрикса.
Иллюстрация РИА Новости. Алина Полянина
Чипирование людей: аргументы за и против
Плюсы и минусы чипирования людей
Дискуссии о преимуществах и недостатках использования людьми микрочипов, которые обычно нужны для отслеживания местоположения багажа и домашних животных, ведутся давно.
С одной стороны, плюсы налицо: с помощью вживленного чипа скорая помощь сможет, не теряя драгоценного времени, получить важную информацию о пациенте — полис медицинского страхования, принимаемые лекарства, аллергические реакции, группу крови и т.д. В будущем можно будет даже мониторить жизненно важные функции организма и получать точные данные в режиме реального времени.
Они уже сейчас дают возможность управлять банковским счетом и смартфоном, оплачивать покупки и поездки на транспорте, регулировать открытие дверей в офисе или дома, добавлять клиентские карты спортзалов или карты лояльности магазинов. И количество решаемых ими повседневных задач будет только увеличиваться.
Но скептики уверены: такие технологии создают большую опасность для конфиденциальности данных каждого носителя и даже его безопасности. Что, если кто-то взломает ваш медицинский имплантат? Или получит доступ к банковскому счету или паролям? Будет отслеживать все ваши передвижения?
Этическая дилемма чипирования людей
В 2018 году стало известно, что началось массовое чипирование в Швеции, и сейчас, по информации Euronews, уже тысячи граждан этой страны являются носителями чипов [1]. В августе 2017 года 50 работников компании Three Square Market, базирующейся в США и специализирующейся на вендинговых автоматах, добровольно вживили устройства себе под кожу [2]. Технооптимисты в России также подхватили тренд [3] — некоторые даже (на свой страх и риск) устанавливают устройства самостоятельно [4].
Однако первые попытки начались задолго до этого, хотя и носили единичный и более экспериментальный характер. Первые опыты с RFID-имплантатом проводил еще в 1998 году британский ученый Кевин Уорик. Он и сейчас придерживается позитивного взгляда на возможности вживления чипов. Он также считает, что страхи по поводу отслеживания данных о местоположении носителя устройства не совсем обоснованны.
«Определенную информацию о человеке можно легко собрать и без всякого вживленного микрочипа, — отмечал он в разговоре с BBC [5]. — Главное, чтобы у него всегда был выбор. Если компания ставит условием получения работы вживление вам под кожу чипа, то это вызывает серьезные этические вопросы».
Слежка с помощью чипов
Юристы в своих опасениях более категоричны и предупреждают о возможности тотальной слежки со стороны корпораций и эксплуатации работников.
Некоторые регуляторы согласны: например, власти штата Мичиган предложили законопроект [6], запрещающий чипировать сотрудников компаний без их согласия. Подобные разговоры давно ведутся и в других штатах.
Постоянная слежка, по мнению основателя фонда «Наука за продление жизни» Михаила Батина, может стать особенно серьезной проблемой в тоталитарных странах [7].
Еще один страх, который можно в целом назвать оправданным — это возможность взлома устройства хакерами. Даже технооптимист Ханнес Сьеблад, основатель Bionyfiken, известной благодаря проведению специальных «чип-вечеринок» по всему миру [8], предупреждает о небезопасности данных в чипе.
«Чип очень легко взломать, поэтому не советую помещать туда сведения, которые вы бы хотели оставить в секрете», — заявлял он в интервью CBS [9].
Пока, правда, сильно опасаться этого не стоит, по крайней мере, по одной причине: потенциальный хакер просто не будет знать, что у вас в теле есть чип. Сейчас технологией пользуются сравнительно небольшое количество людей. Однако эта проблема станет серьезнее, когда вживление чипов будет носить массовый характер.
Протез мозга: зачем под черепную коробку вживляют чипы и полимеры
МОСКВА, 12 мар — РИА Новости. Мозг — самый сложный и малоизученный орган. Малейшее нарушение в нем способно вывести из строя всего человека, выключить сознание. Можно ли создать «протез» для поврежденного мозга? Современной медицине такая задача пока не под силу, но кое-что сделать в этом направлении ученые уже пытаются.
Искусственная память
Нашими воспоминаниями управляет отдел мозга под названием гиппокамп. Если он поврежден, то человек не в состоянии надолго запоминать информацию. Гиппокампу угрожают не только травмы, но и различные неврологические расстройства, например при эпилепсии, депрессии, болезни Альцгеймера.
С 2012 года группа американских ученых под руководством Теодора Бергера (Theodore Berger) разрабатывает устройство, заменяющее поврежденную часть гиппокампа. Это чип с двумя наборами электродов, записывающий краткосрочные воспоминания. С помощью первого набора электродов электрические импульсы из гиппокампа поступают на чип, а оттуда пересылаются на компьютер. Тот преобразует данные в долгосрочные воспоминания и отправляет на второй набор электродов, вживленный в здоровую часть гиппокампа.
Искусственный гиппокамп испытали на крысах. Животным вводили вещество, нарушающее работу долговременной памяти, затем подключали чип и проверяли способность запоминать информацию. Имплантаты продемонстрировали свою эффективность. По сообщениям группы Бергера, подобные опыты проводились на обезьянах и даже на пациентах с эпилепсией. Конечно, в человеческом мозге слишком много нейронов и связей между ними, поэтому о лечении людей говорить еще рано. Тем не менее ученые намерены вывести имплантат на рынок, для чего создали стартап Kernel, который возглавил Бергер.
Спасительный каркас
Из-за травм и болезней связи в нейронных сетях рвутся, и функции, которые выполняли поврежденные участки мозга, утрачиваются. В некоторых случаях организм способен сам восстановить связи между нейронами, ему только нужен каркас, на котором вырастут новые ткани.
Естественным каркасом для роста тканей в организме служит внеклеточный матрикс. Также он выступает барьером между клетками и кровью, хранит биологически активные молекулы, вырабатываемые содержащимися в нем клетками, обеспечивает приток питательных веществ и кислорода к клеткам и удаляет продукты жизнедеятельности. Сбой в функционировании внеклеточного матрикса приводит к нейродегенеративным заболеваниям, таким как болезни Альцгеймера и Паркинсона, различным формам деменции. Новый каркас мог бы облегчить состояние больного и даже его вылечить.
Создать протез внеклеточного матрикса для мозга решили врачи из Первого МГМУ имени И. М. Сеченова и Национального медицинского исследовательского центра здоровья детей вместе с физиками из Института фотонных технологий ФНИЦ «Кристаллография и фотоника». Проект поддержал Российский научный фонд.
«Цикл наших исследований посвящен разработке трехмерных искусственных материалов, аналогов внеклеточного матрикса из полимеров. Они повторяют механические свойства головного мозга, поддерживают рост и деление клеток. Создаваемые конструкции смогут имитировать утраченный межклеточный матрикс нервной ткани и способствовать ее восстановлению», — рассказывает Петр Тимашев, ведущий научный сотрудник Института фотонных технологий, директор Института регенеративной медицины Первого МГМУ имени И. М. Сеченова, лауреат премии правительства Москвы.
Трансплантат уже проходит клинические испытания на лабораторных животных. Ученые взяли ткань мозга мышки и пересадили на полимерную матрицу, имитирующую внеклеточный матрикс. Когда ткани наросли на матрицу, исследователи убедились в том, что нейроны обмениваются электрохимическими импульсами. То есть находящиеся в тканях нейротрансмиттеры — вещества, передающие электрохимические импульсы между нейронами, — успешно выполняют свою функцию.
МГУ и РАН разрабатывают программу вживления чипов в мозг человека
В России разрабатывается новая федеральная техническая программа «Мозг, здоровье, интеллект, инновации», выяснил «Коммерсант».
Инициатива, среди прочего, направлена на развитие технологий в области вживления так называемых чипов — устройств, которые с помощью электросигналов позволят напрямую передавать в мозг информацию со внешних устройств.
По сведениям источника газеты, близкого к Минобрнауки, правительство уже сформировало рабочую группу по проекту, а его разработка находится на начальном этапе.
Документ представлен Российской академией наук и МГУ им. Ломоносова (4 июня они совместно с «Росатом» подписали соглашение по созданию отечественной нейроморфной системы искусственного интеллекта) и в марте был одобрен президентом Владимиром Путиным, который в свою очередь поручил заняться проектом премьер-министру Михаилу Мишустину и руководителю администрации президента Антону Вайно.
Инновационная программа рассчитана на 2021-2029 годы. Ожидается, что на ее реализацию потребуется 54 млрд рублей: необходимые средства пойдут из национальных проектов «Наука», «Демография», «Здравоохранение», «Производительность труда и поддержка занятости» и «Цифровая экономика».
Кому поможет чипирование
Проект обеспечит наращивание научной базы в изучении нейрокомпьютерного интерфейса, считают ученые. По сути, эта система — набор программно-аппаратных комплексов, которые обеспечивают обмен информацией между мозгом и электронными устройствами, то есть эти микрокомпьютеры могут принимать сигналы от мозга и посылать их.
Планируются, что устройства будут использоваться в разных областях. Так,
выдвинута идея создания программы «человек-техника», которая подразумевает непосредственное и дистанционное управление по принципу аватара такими сложными системами, как самолеты, автомобили, АЭС и прочее.
В частности, это позволит человеку осуществлять деятельность в недоступных местах, например, с высоким уровнем радиации и космосе. Прототипы с обучающими интерфейсами смогут автономно формировать цели, оценивать ситуацию и прогнозировать ее развитие и принимать решения, говорится в тексте документа.
В то же время, как отмечает директор АНО «Лаборатория «Сенсор-Тех»» Денис Кулешов, программа поможет в развитии технологий, связанных с диагностикой и лечением заболеваний. Подобный проект уже существует в России: он направлен в том числе на незрячих людей или пациентов с параличом.
«На людей после перенесенного инсульта надевают специальную шапочку с электродами, с которых сигнал передается на экзоскелет: человек посылает на устройство мысль, что хочет сжать мячик, и прибор его сжимает. Это помогает быстрее пройти реабилитацию», — подчеркнул специалист.
Также ожидается, что с помощью технологии «мозг-компьютер» человек удаленно сможет управлять системой «умного» дома.
Академик РАН Константин Анохин отметил, что президент поставил задачу, «чтобы Россия стала одной из ключевых площадок для решения сложнейших научных задач с участием ученых со всего мира».
После выхода публикации в Минобрнауки информацию о программе по чипированию мозга и ее финансировании опровергли.
«В конце прошлого года на уровне правительства было принято решение о нецелесообразности ее разработки», — заявили ТАСС в пресс-службе министерства.
Обезьяна Маска
В феврале основатель компаний Tesla и SpaceX Илон Маск сообщил об успешном вживлении его стартапом Neuralink, занимающимся как раз интерфейсом «мозг-человек», импланта с небольшими проводами в мозг обезьяны, который в теории будет возможно подключить практически к любому гаджету с Bluetooth.
Целью конкретного чипа было наделить подопытных животных возможностью играть друг с другом в видеоигры. В долгосрочной перспективе технологии Neuralink будут предназначены для людей с последствиями травм головного и спинного мозга и помогут им в восполнении утраченных способностей.
Был опубликован ролик, как обезьяна с чипом Neuralink без использования джойстика играет в видеоигры на компьютере, управляя происходящим «силой мысли». Ранее же стартап Маска, успешно вживил подобный биотехнологический чип в организм свиней. На одной из презентаций миллиардер позвал одну подопытную особь к себе, которая начала есть, а на экране, подключенном к ее устройству, стали видны изменения в мозге.
Конкретных сроков проведения клинических испытаний на людях стартап не называет. Со временем, как прогнозирует Маска, процедура вживления и использования чипа будет стоить всего несколько тысяч долларов.