Vítejte****Kosmické Léky - Imunoterapie z Vesmíru****Mozek jako zbraň****Ošetřovatelství - věda o lidských potřebách a kosmonautika****ANGIEX-Na palubě ISS se vyvíjejí léky proti rakovině****Jak ve vesmíru zvážit astronauta?****Kosmonautix: Cislunární medicína****Plíce se ve vesmíru hojí pomaleji****Mezi životem a smrtí ****Vliv mikrogravitace na strukturu mozku****Přeji příjemné čtení :-)

Monday, December 4, 2017

SPECIÁL: Neuralink Fantasy II. Propojení mozku s počítačem

Největší nebezpečí, jakému bude lidstvo v budoucnu čelit, bude riziko, spojené se vznikem superinteligentních technologií, které postupně převezmou kontrolu nad našimi životy. S tímto tvrzením přišel slavný podnikatel a vizionář Elon Musk. Ten dále tvrdí, že jediná možnost, jak tomuto nebezpečí čelit je to, že se z lidí samých stane z části vysoce výkonný stroj - Cyborg.
Člověk by řekl, že jde spíše o myšlenku z říše Sci-Fi, než o dohlednou budoucnost lidstva. Ale Musk si to nemyslí a jako důkaz, který podporuje vážnost jeho myšlenky, v březnu roku 2017, oznamuje založení malé startupové společnosti Neuralink. Ve svém prohlášení Musk informoval, že jde o společnost, která je zaměřena na vývoj do mozku implantovatelných zařízení, která budou propojená s externím počítačem (brain-computer interface).

Muskův nový podnikatelský počin se jmenuje Neuralink, sídlí v San Francisku a jeho vstupní investicí byla částka 27 miliónů dolarů. Firma byla oficiálně zaregistrována v březnu roku 2017 a ve své registraci má uvedono, že se jedná o společnost, zaměřenou na lékařský výzkum. V současné době je společnost ve fázi nabírání pracovních sil, a to zejména expertů v oblasti elektroniky, konstrukce ohebných mikroelektrod, softwarové inženýry, experty v oblasti robotiky.

Stříkačkou injektabilní elektronika...









Podíváme-li se na záměry Neuralinku podrobněji, půjde v první fázi zejména o výzkum a vývoj v oblasti stříkačkou injektabilních technologií (syringe injectable electronics). Vypadá to, že hlavní směr, jakým se Muskovi výzkumníci vydají, bude vývoj a výzkum možností využití techniologií pro bezproblémové a minimálně invazivní třídimenzionální propojení elektroniky s umělými nebo přírodními strukturami, které by umožnilo průběžné sledování jejich vlastností, nebo manipulaci s jejich přídavnými zařízeními. K tomuto účelu bude možná využít technologii neurální krajky (neural lace). Jedná se v podstatě o stříkačkou aplikovatelnou makroporézní síťku, submikrometrových rozměrů, která se po aplikaci na místo určení rozvine a umožní tak vznik rozhraní mezi mozkem a elektronickým zařízením, ale také mezi mozkem a periferními nervy. Výhoda technologie spočívá zejména v minimální invazivizě a flexibitě, která umožňuje aplikaci sítě do trojrozměrných biologických struktur. Materiál, který by měl být pro neurální krajku použit, bude na bázi polymeru. Vědci si od něj slibují zejména nízkou chronickou imunoreaktivitu, což je důležitá vlastnost pro úspěšné vhojení materiálu. To se také potvrdilo při pokusech na myších, u kterých neurální krajka, aplikovaná do mozku, nejen že vykazuje malou chronickou imunoreaktivitu, ale její interaktivita také dokonce umožňuje detailně sledovat mozkovou aktivitu.

Stručně řečeno, začíná nový trend vývoje elektronických systémů, nanometrové velikosti vhodných pro implantaci do 3D biologické struktury a to pomocí injekční jehly. Takto vstřikovaná elektronika je schopna sledovat vnitřní mechanické napětí uvnitř objemových struktur. Další výhodou je, že injekční stříkačka umožňuje pumístění flexibilní elektroniky přes pevnou skořepinu. Vstřikování pružné elektroniky má také tu výhodu, že pomocí injekční jehly je možno vpravovat i poměrně velkých součástí. Tuto elektroniku bude možné využít v mnoha alplikacích, například, jako bezdrátových rozhraní vč. začlenění do multifunkčních elektronických zařízení.

Medicínské aplikace...

foto: Medtronic
Elektroniku kterou lze vstřikovat s polymerním prekurzorem, nebo buňkami do hostitelských systémů lze využít v celé řadě biomedicínských aplikací a to od léčby poranění mozku, epilepsie, až pro opětovné propojení mozku s periferním nervstvem, přerušené například úrazem páteře. Existuje jen velmi málo typů elektronických mozkových implantátů. Tato oblast proto skrývá velký jak medicínský, tak i obchodní potenciál. Zatím nejrozšířenějším a nejprodávanějčím zařízením, je tzv. "Deep Brain Stimulator" od společnosti Medtronic. Ten pomáhá zastavit nezvládnutelný mimovolní třes, kterým trpí lidé s Parkinsonovou chorobou. V současné době toto zařízení pomáhí více než 140 000 pacientů.

Velký byznys ale i velké riziko...

Jméno Neuralink Musk koupil od inženýra Pedrama Mohseni z Ohia. Mohseni, je profesorem na Case Western Reserve University a spolu se svým vědeckým partnerem Randolphem Muso z University of Kansas, byl zakladatelem startupové společnosti NeuraLink, která byla zaregistrovaná v roce 2015. Tito dva experti dlouho pracovali na vývoji technologíí, které by měly pomáhat lidem, kteří utrpěli poranění mozku, nicméně se jim pro jejich podnikatelský a vědecký záměr nepodařilo sehnat investora. Pak je však kontaktoval muž, který jim nabídl desítky tisíc dolarů za odkoupení jména jejich startupové společnosti. Tomu se prostě nedalo odolat. Netušili však, že jméno jejich firmy kupuje právě  Elon Musk.

Musk není ve svém počínání jediný. Kromě Muska v tomto oboru investuje i jiný podnikatel také  americký podnikatel Bryan Johnson, který investoval 100 000 dolarů do neurotechnologické firmy Kernel, která se zabývá vývojem mozkových implantátů. Bezesporu jde o technologie i byznys mnoha možností, ale má to i svá rizika.

Veškerá tato technologie bude muset splňovat velmi přísné standardy zdravotnického zařízení. A tak podobný výzkum znamená ohromné náklady, kterých návratnost není  zdaleka jistá. Mezi investory vládne pocit velice silné nedůvěry, když mají investovat do něčeho o principu čehož nejsou přesvědčeni, protože onen princip ješťe není zcela prozkoumán - objasněn. Je velmi důležité, aby podobná zařízení měla vysokou míru spolehlivosti, což vyžaduje čas a hooodně peněz na vývoj a testování. Navíc, v minulosti jsme zaznamenali i celou řadu neúspěšných projektů podobného zaměření. Krachly např projekty firem BrainGate, nebo Northstar, které vyvíjely mozkové implantáty pro lidi, kteří utrpěli cévní mozkovou příhodu. Výzkum, který prováděli výše jmenovaní Nudo a Mohseni, financovala americká armáda v rámci programů pro léčbu ochrnutých válečných veteránů. Jeho náklady vědci odhadovali na nějakých 200 miliónů dolarů.

Uvidíme, co bude dál. Faktem je, že historie vědy a techniky nám nejednou ukázala, že jakkoliv se nám některé projekty zdály, že pocházejí spíše ze sféry Sci-Fi, podařilo se je dotáhnout až do fáze skutečné, praktické realizace. Osobně věřím, že i v tomhle případě nejde jen o pouhou fantazii.


http://waitbutwhy.com/2017/04/neuralink.html#part4
https://cml.harvard.edu/assets/NatureNano_DOI10.1038nnano.2015.115_8June15_Liu.pdf
http://www.darpa.mil/program/our-research/darpa-and-the-brain-initiative
http://www.kumc.edu/landon-center-on-aging/faculty/randolph-j-nudo-phd.html
http://mashable.com/2017/08/25/neuralink-elon-musk-raised-27-million/#COpTHLR_1kqQ