Live τώρα    
22°C Αθήνα
ΑΘΗΝΑ
Ελαφρές νεφώσεις
22 °C
19.6°C22.6°C
1 BF 70%
ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ
Αίθριος καιρός
21 °C
17.3°C22.2°C
1 BF 67%
ΠΑΤΡΑ
Αίθριος καιρός
20 °C
16.0°C19.9°C
1 BF 56%
ΗΡΑΚΛΕΙΟ
Αίθριος καιρός
19 °C
18.6°C19.9°C
0 BF 66%
ΛΑΡΙΣΑ
Ελαφρές νεφώσεις
19 °C
18.9°C20.7°C
0 BF 59%
Εγκεφαλικά εμφυτεύματα / Επιστημονική επανάσταση ή μια νέα αγορά;
  • Μείωση μεγέθους γραμματοσειράς
  • Αύξηση μεγέθους γραμματοσειράς
Εκτύπωση

Εγκεφαλικά εμφυτεύματα / Επιστημονική επανάσταση ή μια νέα αγορά;

134886758a.jpg
ΑΝΑΛΥΣΗ

Το περασμένο Σεπτέμβριο ο Ίλον Μασκ είχε πάλι να αναγγείλει σπουδαία νέα. Η νεοφυής εταιρεία του, η Neuralink, επρόκειτο ν’ αρχίσει να στρατολογεί εθελοντές για μια κλινική δοκιμή ηλεκτρονικών εμφυτευμάτων εγκεφάλου. Η αναγγελία προκάλεσε φρενίτιδα. Κέντρισε τη λαϊκή φαντασία κι έδωσε τροφή για ρεπορτάζ. Δεν θα γινόταν διαφορετικά αφού για πρώτη φορά ένα «τσιπάκι» θα εμφυτευόταν στο κεφάλι ανθρώπου, σ' ένα εγχείρημα που γνωστοποιήθηκε δημόσια και επίσημα. 

Το εμφύτευμα της Neuralink, το Ν1, για το οποίο αναζητούνταν οι εθελοντές, ακούει στον τεχνικό όρο «διεπαφή εγκεφάλου - υπολογιστή», εν συντομία BCI. Είναι ένα μικρο-σύστημα στο μέγεθος νομίσματος που εμφυτεύεται πίσω από το αυτί. Από το Ν1 ξεκινούν τέσσερα μικροσκοπικά καλώδια, το καθένα περίπου 20 φορές πιο λεπτό από μια ανθρώπινη τρίχα, τα οποία «ράβονται» στον εγκέφαλο του ασθενούς. Κάθε ένα από τα καλώδια είναι εξοπλισμένο με 1.024 ηλεκτρόδια, τα οποία μπορούν να παρακολουθούν την εγκεφαλική δραστηριότητα και, θεωρητικά να διεγείρουν ηλεκτρικά τον εγκέφαλο. Το Ν1 συλλέγει την ηλεκτρική δραστηριότητα από τους νευρώνες, τη «μεταφράζει» σε εντολές και τις μεταδίδει ασύρματα σε υπολογιστή, μέσω του οποίου μπορεί να επιτευχθεί ο έλεγχος εξωτερικών συσκευών. 

Ενώ ο εκκεντρικός δισεκατομμυριούχος έχει διακηρύξει ότι το όραμά του είναι να «συγχωνεύσει» μια μέρα την ανθρώπινη με την Τεχνητή Νοημοσύνη, ο ρεαλιστικός στόχος τής Neuralink επί του παρόντος είναι να επιτρέψει σε παράλυτα άτομα να ελέγχουν το ποντίκι ενός υπολογιστή ή να γράφουν στο πληκτρολόγιό του μόνο με τη σκέψη τους.

Τον Ιανουάριο φέτος, ο Μασκ ανήγγειλε ότι η Neuralink προχώρησε στην πρώτη τοποθέτηση εμφυτεύματος σε ανθρώπινο εγκέφαλο. Η αναγγελία έγινε με ανάρτηση στο πρώην Twitter, το οποίο έχει αγοράσει. «Ο πρώτος άνθρωπος δέχθηκε εμφύτευμα από τη Neuralink χθες και αναρρώνει καλά. Τα αρχικά αποτελέσματα δείχνουν πολλά υποσχόμενη δραστηριότητα νευρώνων», συμπλήρωσε. Σε επόμενη ανάρτησή του «σύστησε» το πρώτο εμπορικό προϊόν της εταιρείας του, το οποίο θα ονομάζεται Telepathy. Θα επιτρέπει σε ανθρώπους που έχουν χάσει τα άνω άκρα τους να ελέγχουν το smartphone ή τον υπολογιστή τους και μέσω αυτών σχεδόν κάθε άλλη συσκευή απλώς με τη σκέψη τους. 

Η δεύτερη σχετική συσκευή που αναπτύσσει η Neuralink είναι ένα χειρουργικό ρομπότ. Θα εμφυτεύει μηχανικά το Ν1 στον εγκέφαλο των ασθενών. Θα λειτουργεί περίπου σαν ραπτομηχανή «ράβοντας» με μια άκαμπτη βελόνα τα εύκαμπτα καλώδια του τσιπ. Η εταιρεία κυκλοφόρησε ένα βίντεο τον Ιανουάριο του 2021, με το οποίο παρουσίασε το ρομπότ.

Από το εργαστήριο στο εμπόριο

Αν και καμία από τις τεχνολογίες που έχει να επιδείξει μέχρι στιγμής η Neuralink δεν είναι ιδιαίτερα πρωτοποριακή, οι νευροεπιστήμονες έχουν εντυπωσιαστεί από το πόσο καλά η επιστημονική ομάδα της μπόρεσε να συνδυάσει τις υπάρχουσες τεχνολογίες «συσκευάζοντάς» τες σε ένα εμπορικό προϊόν.

«Η τεχνολογία που μας έχει δείξει έως τώρα είχε ήδη αναπτυχθεί με κάποιο τρόπο ή μορφή. Ουσιαστικά, αυτό που έχουν κάνει είναι να την συσκευάσουν σε μια ωραία μικρή φόρμα που στη συνέχεια μπορεί να στέλνει δεδομένα ασύρματα», λέει στο Business Insider ο δρ. Τζέισον Σέπαρντ, αναπληρωτής καθηγητής Νευροβιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα.

Ενας από τους κύριους λόγους της ανάδυσης των startups που κατασκευάζουν εγκεφαλικά εμφυτεύματα είναι και η πρόοδος που έχει επιτευχθεί τελευταία στην τεχνολογία των εμφυτευμάτων. Οι συσκευές γίνονται μικρότερες, μεγαλύτερης ακρίβειας, πιο ανθεκτικές και πιο αποτελεσματικές, ενώ η εμφύτευσή τους επιτυγχάνεται ευκολότερα και με λιγότερα προβλήματα. Τα νέα υλικά και οι επικαλύψεις κάνουν τις συσκευές πιο βιοσυμβατές, μειώνοντας τον κίνδυνο απόρριψης ή μόλυνσης. Έτσι γίνεται δυνατή η χρήση τους σε ευρύτερο φάσμα εφαρμογών και για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους.

Οι απαρχές των συσκευών BCI ανάγονται στις δεκαετίες του 1960 και του 1970, όταν δοκιμάστηκαν για πρώτη φορά σε πειραματόζωα. Καθώς οι επιστήμονες άρχισαν να κατανοούν καλύτερα τη λειτουργία του εγκεφάλου, εξελίχθηκαν ανάλογα και τα εμφυτεύματα επιτρέποντας σε παράλυτους να κινούν ρομποτικά χέρια, να παίζουν βιντεοπαιχνίδια και να επικοινωνούν με το μυαλό τους. Βέβαια, όλη αυτή η επιστημονική και ερευνητική δραστηριότητα ήταν σχεδόν αποκλειστικά ακαδημαϊκού επιπέδου. Οι συσκευές ήταν πειραματικές και η σχετική τεχνολογία αναπτυσσόταν στο πλαίσιο ερευνητικών εργασιών. Σήμερα, αυτό έχει αλλάξει. Είναι το εμπορικό ενδιαφέρον και το κίνητρο του κέρδους που δίνει ώθηση στον κλάδο, όχι η επιστημονική άμιλλα.

«Η επιστήμη και η τεχνολογία έχουν πλέον φτάσει σε έναν βαθμό ωριμότητας χάρη στον οποίο μπορούμε να έχουμε πραγματικά θεαματική βελτίωση στην αντιμετώπιση ανθρώπινων αναπηρικών καταστάσεων», λέει ο Τζέικομπ Ρόμπινσον, διευθύνων σύμβουλος και ιδρυτής της νεοφυούς Motif Neurotech, καθηγητής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Rice. «Άνθρωποι σαν τον Ίλον Μασκ είδαν αυτά τα σημεία καμπής και έριξαν κεφάλαια στην εμπορευματοποίησή τους», συμπληρώνει ο καθηγητής. 

Ανταγωνιστές του Ιλον Μασκ

Προσπάθειες από ανταγωνίστριες εταιρείες της Neuralink για τη διασύνδεση ανθρώπινου εγκεφάλου με υπολογιστές προχωρούν επίσης με ταχύ ρυθμό. 

Η Synchron Inc, από τη Νέα Υόρκη, αντίπαλος της startup του Μασκ, ετοιμάζεται, με τη σειρά της, να στρατολογήσει ασθενείς για μια μεγάλης κλίμακας κλινική δοκιμή προκειμένου να αποδείξει την ασφάλεια των εμφυτευμάτων της και να πάρει έγκριση για την εμπορική κυκλοφορία τους. Μεταξύ των επενδυτών της είναι ο Τζεφ Μπέζος της Amazon και ο Μπιλ Γκέιτς της Microsoft.

Μιλώντας στο Reuters, ο διευθύνων σύμβουλός της εταιρείας Τόμας Όξλεϊ ανακοίνωσε ότι θα ανοίξει σύντομα ηλεκτρονικό μητρώο για ασθενείς που ενδιαφέρονται να συμμετάσχουν στις δοκιμές. Οι συμμετέχοντες θα είναι δεκάδες και θα υπάρχει συνεργασία με 120 κέντρα κλινικών τεστ. «Σκοπός του μητρώου είναι να αρχίσει να δίνει τη δυνατότητα στους τοπικούς γιατρούς να μιλούν με ασθενείς που πάσχουν από κινητική αναπηρία. Υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον, επομένως δεν θέλουμε να δημιουργηθεί μποτιλιάρισμα ακριβώς πριν από την έναρξη των δοκιμών», εξηγεί ο επικεφαλής της εταιρείας.

Η Synchron φαίνεται πως είναι πιο μπροστά από τη Neuralink στις δοκιμές εμφυτευμάτων αλλά προφανώς «στερείται» της δημοσιότητας που απολαμβάνουν οι επιχειρηματικές δραστηριότητες και πρωτοβουλίες του Ίλον Μασκ, έτσι δεν έχει τραβήξει πάνω της τα φώτα της δημοσιότητας όσο θα ‘πρεπε. Πάντως, ο στόχος είναι κοινός. Και οι δύο εταιρείες στοχεύουν αρχικά να βοηθήσουν παράλυτους ασθενείς να πληκτρολογούν στον υπολογιστή τους χρησιμοποιώντας τη σκέψη τους με συσκευές που «μεταφράζουν» τα ηλεκτρικά σήματα της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε εντολές στο πληκτρολόγιο.

Η Synchron έλαβε την έγκριση των αμερικανικών Αρχών για προκαταρκτικές δοκιμές τον Ιούλιο του 2021 και έχει εμφυτεύσει τη συσκευή της σε έξι ασθενείς έως τώρα. Προηγούμενη δοκιμή σε τέσσερις ασθενείς στην Αυστραλία, το 2020, δεν έδειξε σοβαρές ανεπιθύμητες ενέργειες, σύμφωνα με την εταιρεία. Ωστόσο, τα αποτελέσματα δεν κρίθηκαν ιδιαιτέρως εντυπωσιακά. Οι ασθενείς που δέχθηκαν τα εμφυτεύματα πρώτης γενιάς μπορούσαν να «πληκτρολογήσουν» κατά μέσο όρο 16 χαρακτήρες το λεπτό. Οι επιδόσεις αυτές είναι καλύτερες από εκείνες των μη επεμβατικών συσκευών που τοποθετούνται στην κορυφή του κεφαλιού και καταγράφουν την ηλεκτρική δραστηριότητα βοηθώντας τετραπληγικούς να πληκτρολογούν έως και οκτώ χαρακτήρες το λεπτό, αλλά όχι το άλμα προς τα εμπρός που αναμενόταν από ένα εμφύτευμα, εξηγεί στο Reuters ο Κιπ Λούντβιγκ, πρώην διευθυντής προγράμματος για τη Νευρωνική Μηχανική στο Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας των ΗΠΑ. 

Μια άλλη εταιρεία, η Forest Neurotech από το Λος Άντζελες, ξεκίνησε επίσης φέτος τις δραστηριότητές της στην ανάπτυξη εγκεφαλικών εμφυτευμάτων για την αντιμετώπιση ψυχιατρικών και γνωστικών διαταραχών. Ο στόχος της είναι να αναπτύξει μια μικρογραφία συσκευής υπερήχων. Εργάζεται ήδη πάνω σε ένα τσιπ πρώτης γενιάς με την Butterfly Network, έναν κατασκευαστή συστημάτων υπερήχων της Μασαχουσέτης. Αντί να καταγράφει ηλεκτρική δραστηριότητα, η προτεινόμενη συσκευή τής Forest Neurotech θα χρησιμοποιεί ηχητικά κύματα για να «διαβάζει» τον εγκέφαλο και στη συνέχεια να προσφέρει θεραπευτική «διέγερση».

Οι συσκευές υπερήχων λειτουργούν εκπέμποντας ηχητικά κύματα υψηλής συχνότητας στο σώμα και μετρώντας στη συνέχεια την «ηχώ» τους καθώς ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες μέσω των διαφορετικών τύπων ιστών. Τα οστά δεν είναι διαπερατά από τα υψίσυχνα ηχητικά κύματα, επομένως η εταιρεία σχεδιάζει να «φυτέψει» το «τσιπάκι» της κάτω από το κρανίο των ασθενών. Ο ιδρυτής της λέει στο περιοδικό Wired ότι φαντάζεται πως η διαδικασία εμφύτευσης θα γίνεται με μια σύντομη διαδικασία εξωτερικού χειρουργείου, όχι με πλήρη επέμβαση.

 

Χρονιά-ορόσημο το 2024

Μεγάλο είναι το επιχειρηματικό ενδιαφέρον για τα εγκεφαλικά εμφυτεύματα και ο κλάδος συγκεντρώνει τεράστια κεφάλαια, ιδιωτικά αλλά και κρατικά, κυρίως στις ΗΠΑ

Η Blackrock Neurotech, εταιρεία από το Σολτ Λέικ Σίτι της Γιούτα, φαίνεται ότι είναι ακόμη πιο μπροστά από τη Synchron και τη Neuralink του Ίλον Μασκ έχοντας ήδη εμφυτεύσει το «τσιπάκι» της σε 50 ανθρώπους μέχρι στιγμής. Φιλοδοξεί να θεραπεύσει τη σωματική αναπηρία, την τύφλωση, την κώφωση και την κατάθλιψη. Το τσιπ της Blackrock, που ονομάζεται NeuroPort Array, δίνει τη δυνατότητα σε τετραπληγικούς ασθενείς να ελέγχουν ρομποτικά άκρα και αναπηρικά αμαξίδια, να παίζουν βιντεοπαιχνίδια, ακόμη και να έχουν αίσθηση της αφής.

Η προσέγγιση της Blackrock βασίζεται στη χρήση ενός εμφυτευμένου μικροτσίπ με 96 ακίδες, οι οποίες μπορούν να «διαβάζουν» και να προκαλούν τους ηλεκτρικούς παλμούς της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Μπορεί να τοποθετηθεί οπουδήποτε στην επιφάνεια του εγκεφάλου, ενώ πολλαπλές συσκευές μπορούν να εμφυτευτούν στον εγκέφαλο του ίδιου ατόμου.

Αλλες νεοφυείς επιχειρήσεις έχουν επίσης προχωρήσει σε δοκιμές εγκεφαλικών εμφυτευμάτων, ενώ νέα επιστημο-τεχνικά και κυρίως επιχειρηματικά εγχειρήματα έρχονται διαρκώς στο προσκήνιο. Οι ειδικοί θεωρούν ότι το 2024 θα είναι μια χρονιά-ορόσημο για τον κλάδο, καθώς έχει συγκεντρωθεί μεγάλο επιχειρηματικό ενδιαφέρον γύρω του και κυρίως πολλά κεφάλαια.

«Φαίνεται πως αυτή θα είναι μια χρονιά άνθησης, αλλά στην πραγματικότητα είναι το αποτέλεσμα δεκαετιών εργασίας στον ακαδημαϊκό χώρο», λέει στο Business Insider ο Σάμερ Νόρμαν, επισκέπτης ερευνητής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, ο οποίος είναι επίσης συνιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Forest Neurotech, μιας νεοφυούς που εγκαινίασε τις δραστηριότητές της τον περασμένο Οκτώβριο. «Νομίζω ότι μόλις αρχίζουμε να νιώθουμε τα αποτελέσματα αυτής της εκθετικής ανάπτυξης», προσθέτει.

Πράγματι, η προσέλκυση χρήματος στην εκκολαπτόμενη βιομηχανία των εγκεφαλικών εμφυτευμάτων είναι εντυπωσιακή. Η Neuralink συγκέντρωσε πρόσφατα επιπλέον 43 εκατ. δολάρια από επιχειρηματικά κεφάλαια ανεβάζοντας το συνολικό ποσό από τη σύστασή της, το 2016, σε περισσότερα από 323 εκατ., σύμφωνα με στοιχεία της Επιτροπής Κεφαλαιαγοράς των ΗΠΑ. Αναλόγως εντυπωσιακή είναι και η κυβερνητική χρηματοδότηση παρόμοιων εγχειρημάτων από κρατικούς φορείς και οργανισμούς.

Τα κυβερνητικά κονδύλια, ιδιαίτερα από την Υπηρεσία Προηγμένων Ερευνητικών Προγραμμάτων Άμυνας του Πενταγώνου και την «Πρωτοβουλία Εγκεφάλου» του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας, συνέβαλαν καθοριστικά στην προώθηση του κλάδου. Η τελευταία έχει αντλήσει περισσότερα από 3 δισεκατομμύρια δολάρια σε ερευνητικά κεφάλαια από την έναρξη της χρηματοδότησής της, το 2014.

Διαμορφώνοντας την αγορά

Ωστόσο, το τοπίο είναι ακόμη υπό διαμόρφωση και χρειάζεται να μπουν κανόνες, περισσότερο όμως να αποσαφηνιστεί ποιο θα είναι το «προϊόν» για να καθοριστεί στη συνέχεια η σχετική «αγορά». Οι πιθανές εφαρμογές των νευρικών εμφυτευμάτων είναι πολλές και ποικίλες. Μια από αυτές είναι η θεραπεία νευρολογικών διαταραχών. Για παράδειγμα, τα εμφυτεύματα «βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης» (DBS) έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικά στη θεραπεία της νόσου του Πάρκινσον. Άλλες πιθανές εφαρμογές περιλαμβάνουν τη θεραπεία του χρόνιου πόνου, του εθισμού, ακόμη και της παράλυσης. Στο μέλλον, τα νευρικά εμφυτεύματα μπορεί να χρησιμοποιηθούν για την ενίσχυση της εγκεφαλικής λειτουργίας, όπως η βελτίωση της μνήμης ή των μαθησιακών ικανοτήτων. Προφανώς, η δυνατότητα χρήσης τους για μη ιατρικούς σκοπούς εγείρει σοβαρά ηθικά ζητήματα. Η ενίσχυση των γνωστικών ικανοτήτων ή ο έλεγχος της συμπεριφοράς αποτελούν μερικά μόνο παραδείγματα αδόκιμης χρήσης. Υπάρχουν επίσης ανησυχίες όσον αφορά στην ασφάλεια και στις επιπτώσεις από τη μακροχρόνια χρήση τους, αλλά και για την πιθανότητα παραβίασης ή κακόβουλης χρήσης. Καθώς οι νεοφυείς επιχειρήσεις συνεχίζουν να διευρύνουν τα όρια του δυνατού, τα ηθικά ζητήματα που ανακύπτουν γίνονται σοβαρότερα. Φαίνεται όμως πως η διευθέτησή τους έπεται της σπουδής να «οριοθετηθεί» πρώτα η σχετική αγορά, κυρίως να διαπιστωθεί κατά πόσον είναι βιώσιμη. 

Ετσι, οι εταιρείες συνασπίστηκαν και δημιούργησαν πρόσφατα την πρώτη βιομηχανική ένωση του εκκολαπτόμενου κλάδου προσπαθώντας παράλληλα να κερδίσουν την εμπιστοσύνη των ασθενών, των ρυθμιστικών Αρχών και του ευρύτερου κοινού. Η κοινότητα του Implanted Brain Computer - Interface Collaborative, ή iBCI-CC, περιλαμβάνει στους κόλπους της και τη FDA, την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ, την Αρχή που εγκρίνει την εμπορική κυκλοφορία ιατρικών συσκευών, συμπεριλαμβανομένων των εγκεφαλικών εμφυτευμάτων.

Η πρωτοβουλία έχει σκοπό να διευθετήσει τα ανοιχτά ζητήματα, από τη διαλειτουργικότητα των συσκευών έως την ηθική διάσταση της χρήσης τους και το απόρρητο των δεδομένων. Και πρωταρχικά ποιος θα είναι ο σκοπός των προϊόντων. Όπως εξηγεί στο Bloomberg ο Ματ Ανγκλ, διευθύνων σύμβουλος της Paradromics Inc, βασικό ζήτημα παραμένει η αποσαφήνιση των στόχων της τεχνολογίας των εγκεφαλικών εμφυτευμάτων ενόψει της εμπορικής διάθεσής τους. Όταν, για παράδειγμα, ένα εμφύτευμα προορίζεται να βελτιώσει την επικοινωνία ενός ασθενούς με το περιβάλλον, με ποιο γνώμονα θα μπορούμε να πούμε ότι λειτουργεί καλά; «Θα μετριέται η αποτελεσματικότητά του με τις λέξεις ανά λεπτό που θα μπορεί να πληκτρολογεί ο άρρωστος; Ή από το πόσο χαρούμενος μπορεί να αισθάνεται απ' το γεγονός ότι μπορεί να πληκτρολογεί;»

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

ΓΝΩΜΕΣ

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ

EDITORIAL

ΑΝΑΛΥΣΗ

SOCIAL