La compañía secreta de tecnología cerebral de Elon Musk presenta un complejo implante neural

Elon Musk, el carismático y excéntrico CEO de SpaceX y Tesla, subió al escenario en la Academia de Ciencias de California el martes por la noche para hacer un gran anuncio. Esta vez, en lugar de un nuevo cohete o un coche eléctrico, está lanzando un sistema que registra la actividad de miles de neuronas en el cerebro. Con aire típico, Musk habló sobre implantar la tecnología en el cerebro humano a partir del próximo año.

El trabajo es un producto de Neuralink, una empresa que Musk fundó en 2016 para desarrollar una interfaz cerebro-computadora implantable (BCI) de gran ancho de banda. Dijo que el objetivo original era permitir que los tetrapléjicos controlaran una computadora o un teléfono inteligente usando solo sus pensamientos. Pero la visión de Musk va mucho más allá: busca permitir que los humanos se «fusionen» con la inteligencia artificial, brindándoles una inteligencia sobrehumana, un objetivo mucho más publicitado que los planes reales para el desarrollo de nuevas tecnologías.

En una descripción más práctica, «El objetivo es registrar e inspirar [signals called] Musk dijo durante un evento de transmisión en vivo el martes que los «picos de neuronas» tienen un orden de magnitud más ancho de banda que lo que se ha hecho hasta ahora, y para estar seguros.

El sistema presentado anoche estaba muy lejos de la visión de ciencia ficción de Musk. Pero aún marca un desarrollo tecnológico impresionante. El equipo dice que ahora han desarrollado matrices con una gran cantidad de «canales», hasta 3072 electrodos flexibles, que pueden usar robots quirúrgicos (una versión se describió en un artículo preliminar publicado en bioRxiv a principios de este año). máquina de coser»). Los electrodos están empaquetados en un pequeño dispositivo implantable que contiene un circuito integrado personalizado que se conecta a un puerto USB fuera del cerebro (el equipo espera eventualmente hacer que el puerto sea inalámbrico). Neuralink también tiene la intención de que los electrodos escriban señales en el cerebro para proporcionar retroalimentación sensorial en forma de estimulación táctil o visual de la retina de los ciegos. * La compañía informó algunos resultados preliminares de su interfaz neuronal en ratas blancas en su artículo publicado y actualmente está realizando experimentos en monos en la Universidad de California, Davis. Ninguno de los estudios ha sido revisado por pares.

«Es genial hacer más trabajo en esta área, y creo que es increíble que estén prestando este tipo de atención», dijo Ken Sheppard, profesor de ingeniería eléctrica y biomédica en la Universidad de Columbia, que forma parte de los Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa. La iniciativa de la agencia tiene como objetivo desarrollar un chip inalámbrico flexible e implantable que registre hasta un millón de neuronas mediante electrodos en la superficie del cerebro. Sheppard dijo que Neuralink se está enfocando en tres temas que son importantes para cualquier futura tecnología de interfaz cerebro-computadora: materiales flexibles para electrodos, miniaturización de dispositivos electrónicos usando tecnología de circuitos integrados e interacción completamente inalámbrica con dispositivos externos. «Han hecho un progreso significativo en los dos primeros», dijo. Pero agregó que el desafío será reducir las conexiones eléctricas entre el circuito integrado y la sonda, e integrar más electrodos sin aumentar significativamente el tamaño del dispositivo. «Otro gran desafío es la regulación», dijo, y señaló que el uso de electrodos penetrantes de esta escala en humanos enfrentaría importantes obstáculos por parte de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de EE. UU.

Un gran problema con los electrodos existentes es que cuando el cerebro se mueve, como ocurre con cada respiración y cada latido del corazón, dañan la vasculatura. El nuevo dispositivo tiene como objetivo resolver este problema mediante el uso de una aguja pequeña y rígida que inserta «cables» de electrodos flexibles a base de polímeros (cada uno del décimo del ancho de un cabello humano) en la corteza, teniendo cuidado de evitarlos. o arteria en el camino de entrada.

Quizás el estándar de oro para las grabaciones neuronales para la investigación de BCI es la matriz de Utah, que consta de una rejilla rígida de hasta 128 canales de electrodos. La matriz se ha utilizado con éxito en muchas BCI, incluido el dispositivo BrainGate desarrollado por investigadores y colegas de la Universidad de Brown. Pero también puede causar una respuesta tisular que conduce a la cicatrización del tejido formado por glía (las células de soporte del cerebro), lo que puede interferir con la calidad de las señales registradas o causar daño a las células cerebrales. Otro diseño exitoso es el Neuropixel, una sonda desarrollada por investigadores y colegas del Instituto Médico Howard Hughes que contiene casi 1,000 sitios de registro en una sola punta, o pantorrilla, para registrar en cerebros de ratones grabaciones de más de 500 neuronas. El desarrollo de herramientas para grabaciones neuronales de alta densidad es uno de los objetivos del programa BRAIN de la administración Obama.

Leigh Hochberg, profesor de la Universidad de Brown y uno de los líderes del equipo BrainGate, llamó al sistema Neuralink una neurotecnología «novedosa y emocionante». «Dada la importancia de las interfaces cerebro-computadora intracorticales en la recuperación de una lesión de la médula espinal, accidente cerebrovascular, [amyotrophic lateral sclerosis]lesión cerebral traumática u otra enfermedad o lesión neurológica, estoy emocionado de ver cómo [the company will] traductorio [its] sistema para estudios clínicos preliminares», añadió Hochberg, también neurólogo del Hospital General de Massachusetts y del Centro Médico Providence VA.

Neuralink afirma que su sistema puede registrar alrededor de 1500 o 3000 electrodos, dependiendo de la versión del dispositivo que se esté probando. La compañía afirma que debido a que sus electrodos son más delgados y más flexibles, es menos probable que causen daños en los tejidos. En el evento, Musk dijo que la razón para usar BCI invasivos (en lugar de BCI que detectan señales neuronales fuera del cerebro, como un EEG), es que la empresa quiere registrar señales de neuronas individuales. «Todo lo que vemos, percibimos o pensamos es un potencial de acción o pico», dijo. El objetivo final, señaló Musk, es hacer que el dispositivo de Neuralink sea accesible para cualquier persona, no solo para aquellos con afecciones neurológicas graves, e implantarlo en un procedimiento mínimamente invasivo similar a la cirugía ocular LASIK, aunque los expertos aún tienen un largo camino por recorrer. .

El equipo dijo anoche que la compañía espera comenzar sus primeras pruebas en humanos el próximo año. Este es un objetivo muy ambicioso, ya que aún requiere la aprobación necesaria de la FDA.

Otros en el campo están felices de obtener algo de transparencia de una empresa que lo ha mantenido en secreto durante los últimos años. “Todos están muy agradecidos con Elon por apoyar a BCI y generar conciencia en el campo”, dijo Matt Angle, fundador y director ejecutivo de Paradromics, que también está desarrollando interfaces cerebro-computadora de alta velocidad de datos y parte del proyecto DARPA. Angle no está sorprendido por el desarrollo de la tecnología, diciendo que los logros se basan en el trabajo previo del científico senior de Neuralink Philip «Flip» Sabes y el bioingeniero Timothy Hanson, ambos en la UCSF. Un desafío para estos electrodos basados ​​en polímeros, señaló, es que no duran tanto como otros materiales inorgánicos cuando el cuerpo está expuesto a condiciones adversas. Pero él le da crédito a la experta en microfabricación de Neuralink, Vanessa Tolosa, y a su equipo por algunos avances impresionantes en la ciencia de los materiales.En general, Angle dijo: «Veo que la parte más importante del anuncio es [a willingness to] Sea abierto y participe con la comunidad. «

*Nota del editor (18/7/19): Esta oración se editó desde su publicación para aclarar que la retroalimentación visual será en forma de estimulación eléctrica de la corteza, no de la retina.