Triển vọng thử nghiệm cấy chip của công ty Neuralink

Trong một tuyên bố đăng trên Twitter, Neuralink cho rằng "cái gật đầu’ của FDA cho phép triển khai thử nghiệm nghiên cứu trên ở người là bước đi quan trọng để công nghệ của Neuralink có thể giúp đỡ nhiều người bệnh hơn nữa. Tuy nhiên, Neuralink không công bố cụ thể các mục tiêu của nghiên cứu, đồng thời cho biết công ty chưa tuyển tình nguyện viên tham gia thử nghiệm.

Tỷ phú Elon Musk đã đăng lại tuyên bố trên, đồng thời cho rằng việc cấy thiết bị do Neuralink phát triển vào não bộ người có thể giúp chữa khỏi nhiều căn bệnh, trong đó có béo phì, tự kỷ, trầm cảm và tâm thần phân liệt.

Hiện một số công ty cũng đang tiến hành các nghiên cứu tương tự trong đó có công ty Sychron. Tháng 7/2022, Synchron cho biết đã cấy thiết bị giao diện máy tính - não vào 1 bệnh nhân ở Mỹ. Cụ thể, công ty khởi nghiệp này đã cấy một thiết bị 1,5 inch (khoảng 3,81 cm) vào não của một bệnh nhân mắc hội chứng bệnh xơ cứng teo cơ một bên (ALS) tại trung tâm y tế Mount Sinai West ở New York. Mục đích cấy thiết bị này nhằm cho phép bệnh nhân giao tiếp - ngay cả khi họ đã mất khả năng vận động - bằng cách sử dụng suy nghĩ để gửi email và tin nhắn.

Vị trí của con chip khi cấy vào não

CON CHIP HOẠT ĐỘNG THẾ NÀO?

Con chip mà Neuralink đang phát triển chính thức được coi là "giao diện não-máy tính" (BCI), có kích thước bằng một đồng xu và sẽ được gắn vào hộp sọ của con người. Từ con chip, một dãy các dây nhỏ, mỗi sợi mỏng hơn sợi tóc người khoảng 20 lần, tỏa ra não bệnh nhân. Các dây được trang bị 1.024 điện cực, có khả năng theo dõi hoạt động của não và về mặt lý thuyết, kích thích não bằng điện. Con chip truyền dữ liệu này qua đường truyền không dây đến máy tính để các nhà nghiên cứu có thể tổng hợp và phân tích.

Để cấy được chip vào não, cần một robot cấy chip tự động

Robot được sử dụng để cấy chip

Robot sẽ hoạt động bằng cách sử dụng một cây kim cứng để cấy các chip vào não người, giống như một chiếc máy may. Với robot này, việc cấy chip sẽ đơn giản như phẫu thuật chữa cận thị Lasik – loại phẫu thuật phổ biến và an toàn hiện nay.

KHOA HỌC VIỄN TƯỞNG HAY THỰC TẾ?

Elon Musk đã vẽ ra một viễn cảnh đầy tham vọng với Neuralink, nhưng các nhà khoa học độc lập đánh giá triển vọng này thế nào? Nhiều người cho rằng các ý tưởng của vị tỷ phú không mấy thực tế.

ʺChúng ta không thể đọc được suy nghĩ của người khác". Giacomo Valle, một kỹ sư thần kinh tại Đại học Chicago, Mỹ cho biết lượng thông tin mà chúng ta có thể giải mã từ bộ não là rất hạn chế.

Juan Alvaro Gallego, một nhà nghiên cứu BCI tại Đại học Hoàng gia Luân Đôn, Vương quốc Anh, đồng ý với nhận định trên và cho rằng thật khó để tưởng tượng BCI đọc được suy nghĩ của chúng ta trong cuộc đời này.

ʺVấn đề cơ bản là chúng ta không thực sự biết suy nghĩ được lưu trữ trong não ở đâu và như thế nào. Chúng ta không thể đọc được suy nghĩ nếu chúng ta không giải mã được khoa học thần kinh đằng sau việc não lưu trữ suy nghĩ ra sao".

Chú khỉ trong nghiên cứu cấy chip não

TRIỂN VỌNG ÁP DỤNG BCI VÀO THỰC TẾ

Lần đầu tiên Musk giới thiệu công nghệ Neuralink vào năm 2019, khi đó, chip Neuralink được cấy vào não một con lợn và một con khỉ. Sau đó họ xem chúng điều khiển mái chèo bằng tâm trí.

Nhưng tiềm năng của BCI vượt xa việc động vật có thể chơi trò chơi.

Nhà nghiên cứu Gallego cho biết công nghệ này lần đầu tiên được phát triển để giúp những người bị liệt do chấn thương cột sống hoặc các tình trạng như hội chứng Locked-in — khi bệnh nhân hoàn toàn tỉnh táo nhưng không thể cử động bất kỳ bộ phận nào của cơ thể ngoại trừ mắt — để giao tiếp.

ʺNếu bạn có thể dịch thông tin liên lạc nội bộ của các bộ phận trong cơ thể thành lời nói trên máy tính, điều đó sẽ thay đổi cả cuộc đời của người bệnh" Gallego nói.

Trong những trường hợp như vậy, BCI được thiết kế để ghi lại các tín hiệu điện từ tế bào thần kinh trong vỏ não vận động, sau đó gửi tín hiệu đến máy tính nơi chúng được hiển thị dưới dạng văn bản.

Vỏ não vận động thường không được cho là có liên quan đến suy nghĩ. Thay vào đó, đó là nơi các hướng dẫn di chuyển được gửi đến cơ thể, chẳng hạn như cử động cơ lưỡi và hàm để nói.

Những gì các điện cực đang thực sự ghi lại là một kế hoạch vận động - chính xác hơn là kết quả cuối cùng của tất cả quá trình xử lý ở các phần khác nhau của não, từ cảm giác, ngôn ngữ, nhận thức cần thiết để đưa ra mệnh lệnh di chuyển hoặc nói.

Vì vậy, BCI không thực sự ghi lại suy nghĩ của bạn, mà là kế hoạch của bộ não để di chuyển một ngón tay ở đây, một chân ở đó hoặc mở miệng của bạn để tạo ra âm thanh "Aah".

ʺCác nhà khoa học cũng cho thấy họ có thể đọc được ý định vẽ một chữ cái của vỏ não vận động," Gallero nói. ʺSử dụng mô hình phức hợp với máy tính được kết nối, điều này cho phép những người tham gia bị liệt gõ 10 từ mỗi phút, đây là một bước đột phá".

 

BCI GIÚP MỌI NGƯỜI CẢM NHẬN VÀ ĐI LẠI ĐƯỢC

Một bước đột phá khác xảy ra vào năm 2016, khi tổng thống Mỹ lúc bấy giờ là Barack Obama bắt cánh tay robot của Nathan Copeland.

Copeland, người bị liệt sau một tai nạn ô tô, cảm thấy cái bắt tay của ông Obama như thể họ đang chạm vào da thịt.

ʺĐiều này chứng tỏ khả năng khác của BCI. Thay vì sử dụng các điện cực để ghi lại từ não và giải thích các chuyển động dự kiến, thay vào đó, họ kích thích não bằng các dòng điện cực nhỏ để tạo ra cảm giác," Gallego nói.

Trong trường hợp của Copeland, một BCI có tên là mảng Utah đã được cấy vào não của anh ta để cải thiện chức năng của một phần bị khuyết tật trong hệ thống thần kinh.

Thiết bị do một đối thủ của Neuralink sản xuất, được cấy vào vỏ não cảm giác của người bệnh và kết nối với các cảm biến ở đầu bàn tay robo của anh ta.

Khi Copeland bắt tay với ông Obama, những cảm biến đó đã gửi tín hiệu khiến các điện cực trong vỏ não cảm giác kích thích vùng "bàn tay" của não, cho phép Copeland "cảm nhận" bàn tay của tổng thống.

Gần đây hơn, một bệnh nhân bị chấn thương tủy sống do tai nạn xe đạp đã được gắn một giao diện não-cột sống giúp anh ta có thể đi lại tự nhiên.

Thiết bị cho phép các tín hiệu từ não kết nối với các vùng vận động của tủy sống bên dưới mức độ tổn thương, do đó bắc cầu vượt qua chỗ chấn thương.

Những khả năng mới này của BCI đại diện cho thế hệ kích thích não sâu tiếp theo, một phương pháp điều trị liên quan đến việc cấy các điện cực vào các vùng não để giúp những người bị rối loạn vận động.

ʺNhững công nghệ này đã xuất hiện được một thời gian". Nhà nghiên cứu Gallego cho biết kích thích não sâu đã được sử dụng để giúp đỡ hàng trăm nghìn người mắc bệnh Parkinson kể từ những năm 1990.

Tuy nhiên, phẫu thuật não không phải là trò đùa. Ngay cả khi quy trình xâm lấn cần thiết để nối BCI lên não diễn ra suôn sẻ, thì khả năng nhiễm trùng hoặc ʺđào thảiʺ miễn dịch của thiết bị có thể xảy ra rất lâu sau khi cấy ghép.

Công ty của tỷ phú Elon Musk được cho là đang xin phép tiến hành thử nghiệm lâm sàng trên người vào cuối năm nay.