היזם אילון מאסק הציג את הטכנולוגיה שמפתחת חברת נוירלינק: שבבים להשתלה בראש המיועדים לשיקום משותקים, החזרת הראייה לעיוורים ואפילו השתלת מידע חדש במוח. מה החידוש ביוזמה? מה הסכנות? ומה הפוטנציאל?
היזם והמשקיע אילון מאסק כינס בסוף השבוע מסיבת עיתונאים שבה הציג מידע על אחד ממיזמיו האחרונים – חברת נוירָלינק (Neuralink). מאסק הכריז כי למעשה מדובר בהכרזה לצרכי גיוס כוח אדם לחברה, ולא בהצהרה רשמית על הטכנולוגיה שהיא מפתחת.
לפני שנקפוץ לתוכן ההצהרה, קצת רקע: מאסק הקים את נוירָלינק לפני ארבע שנים והודיע על כך ב-2017. מטרתה המוצהרת, והשאפתנית, של החברה היא חיבור המוח האנושי למערכות ממוחשבות, ובאופן ספציפי, לממשק את המוח האנושי עם בינה מלאכותית כדי להרחיב את יכולותיו. על פי מאסק, הדבר יבוצע באמצעות השתלת אלקטרודות במוח.
הטכנולוגיה שמאסק הציג מוכרת בשם מערך רב-אלקטרודות (Multielectrode Array) ומקורותיה בסוף שנות החמישים של המאה הקודמת. במסגרת השיטה מחדירים למוח מערך של אלקטרודות העשויות מחומר מוליך. כל אלקטרודה מסוגלת לחוש בפעילות החשמלית של תאי העצב הסמוכים אליה וכך אפשר למדוד ביעילות את הפעילות המוחית.
במסיבת העיתונאים הציג מאסק את יכולותיה של המערכת, וסיפר כי מדובר במערך הכולל 1024 אלקטרודות המוחדרות למוח, ומחוברות לשבב המוטמע בגולגולת. לדבריו רוב עיבוד האותות מבוצע על גבי השבב, והמידע המעובד מועבר באמצעות בלוטות' למחשב או טלפון נייד. את השתלת המערכת אמור לבצע רובוט אוטונומי.
המטרה השאפתנית: ליצור ממשק של המוח עם בינה מלאכותית. אילון מאסק | צילום: Kathy Hutchins, Shutterstock
טכנולוגיות קיימות
למרות שמדובר בהתקדמות חשובה, יש לזכור שרובוטים רפואיים קיימים מזה זמן מה, וכבר ב-2008 הציגה החברה הקנדית Neuroarm רובוט המבצע ניתוחי מוח. בנוסף, כבר ב-2006 הראו חוקרים מערך הכולל 4,096 אלקטרודות, המסוגל לאסוף כמות גדולה בהרבה של מידע.
נכון לעכשיו, המערכת הושתלה במוחם של כמה חזירים. מאסק הראה כי המערכת מסוגלת לזהות נגיעה באף החזירים, כמו גם את מיקום הגפיים שלהם במרחב. בנוסף, לטענתו, השתלת המערכת והסרתה לא גרמו לחזירים כל נזק. הוא גם הציג השתלה של שתי מערכות נפרדות במוח, בלי לפגוע בתפקוד החזירים.
בטווח המיידי, מטרת המערכת היא לטפל בשיתוק של הרגליים או של כל ארבע הגפיים עקב פגיעה בעמוד השדרה (טטרהפלגיה). זו עשויה להישמע כמטרה שאפתנית ביותר, אך למעשה כבר ב-2016 הודגמו בקופים מערכות דומות המשדרות אותות מהמוח ישירות לגפיים תוך עקיפת עמוד השדרה, וב-2018 ניסוי ראשוני בבני אדם הראה שחזור חלקי של יכולות הגפיים. מאסק הצהיר עוד כי בעתיד המערכת תוכל גם לסייע בהשבת הראייה לעיוורים. גם כאן, אין מדובר בטכנולוגיה חדשה, וחוקרים מארצות הברית הציגו מערכת כזו בשנה שעברה.
מערכות שכבר נבדקו על בני אדם. משותק שחזר ללכת בזכות שתל בעמוד השדרה | צילום: EPFL
לכתוב מידע למוח
טענתו המהפכנית ביותר של מאסק היא שהמערכת תוכל בעתיד "לכתוב מידע למוח", באמצעות שימוש באלקטרודות המושתלות כדי לשלוח אותות חשמליים שישפיעו על תאי העצב (נוירונים). מאסק הדגים זאת באמצעות צילומי מיקרוסקופ שבהם תאי העצב מגיבים לאות חשמלי המגיע מהאלקטרודה. מכיוון שהצהרתו בנושא הייתה כללית מאוד, אפשר לשער שהוא מתייחס לטכנולוגיה בשם "העצמה ארוכת טווח" (Long term potentiation, או בקיצור LTP). הטכנולוגיה מבוססת על כך שבמוח נוצרים באופן יומיומי קשרים חדשים בין תאי העצב, המכונים סינפסות. התופעה התגלתה כבר בשנות ה-60, ובשנים האחרונות הראו חוקרים שאפשר לייצר קשרים כאלה גם באופן מלאכותי, אם כי בינתיים בחלקי מוח במעבדה, ולא על בעל חיים חי.
לדברי מאסק, לפני שיוכלו לכתוב מידע למוח עליהם לפתח תחילה שליטה מדויקת ביותר בשדה החשמלי בזמן ובמרחב, תוך שימוש בטווח רחב של זרמים חשמליים, ובלי לפגוע במוח. עם זאת, מעבר לאתגר הטכני קיים מספר לא מבוטל של מכשולים מדעיים, שכן ההבנה המדעית כיצד המוח מאחסן מידע בזיכרון וקורא אותו נמצאת בחיתוליה. כיום לא ניתן לקשר בין זיכרון למערך הנוירונים המסוים המכיל אותו, וגם באמצעות כלים מתקדמים כמו fMRI, אפשר להצביע רק על האזור הכללי בו הזיכרון מאוכסן. בנוסף, תהליך ה-LTP לא בוצע מעולם על מערכת חיה (in-Vivo), וזה כשלעצמו אתגר אדיר. חשוב לזכור שבשלב זה המערכת משפיעה על 1000 עד 10,000 נוירונים ולכן היא מאוד לא מדויקת.
ייצור זכרונות כרוך כנראה ביצירת קשרים חדשים בין תאי עצב. רשת של תאי עצב והקשרים ביניהם | איור: Billion Photos, Shutterstock
מה החידוש במערכת?
החידוש המרכזי שהציג מאסק לעומת טכנולוגיות קיימות הוא מזעור השבב עצמו לעובי הגולגולת, וביצוע מרבית פעולות העיבוד על השבב. בעוד שבעבר לביצוע אותה הפעולה נדרשו מתקן מגושם הבולט מהגולגולת, וחיבור פיזי קבוע למחשב חיצוני. בנוסף, למרות שכבר נעשה שימוש במערכות מתקדמות יותר ברקמות במעבדה, זו הפעם הראשונה שחוקרים מראים שימוש במערכת עם מספר כזה של אלקטרודות בבעלי חיים. התקדמות זו עשויה סוף סוף להביא את הטכנולוגיה מהמעבדה אל הקליניקה.
ומה עם אבטחת מידע?
על פי מאסק עצמו, ההתקן יתקשר עם הטלפון החכם באמצעות פרוטוקול בלוטות'. הדבר מעלה חשש ניכר בהיבטי אבטחת מידע, שכן חוקרים כבר הראו שאפשר להשתלט מרחוק על שתלים רפואיים חכמים, כגון משאבות אינסולין או קוצבי לב. סכנת הפריצה כאן משמעותית שכן לא מדובר במכשיר המבצע קריאה בלבד, אלא במכשיר שיוכל להשפיע על תפקוד המוח.
מתי נראה את השבב בבני אדם?
מאסק מסר שאת תהליך פיתוח המערכת מלווה מינהל המזון והתרופות האמריקאי, ה-FDA, במסגרת התוכנית למכשור חדשני. ההשתתפות בתוכנית אינה מקנה לחברה אישור אוטומטי לניסויים קליניים, או הכרה של ה-FDA ביעילות השתל, אך היא עשויה להקל על נוירלינק לקבל בעתיד אישורי FDA הנחוצים לתהליכים אלו. בשלב זה לא נמסר מחיר המערכת, אך מאסק הביע תקווה שבעתיד המערכת תעלה "לא יותר מכמה אלפי עד עשרות אלפי דולרים".
כדי להביא את המערכת לשלב הקליני, יש לבצע תחילה סדרת ניסויים נרחבת בבעלי חיים, ובעיקר בקופים שהם בעלי החיים הקרובים אלינו ביותר. נכון לעכשיו נעשו ניסויים רק על מספר מצומצם של חזירים, ונראה שלפני מאסק יש עוד דרך ארוכה עד לאישור המערכת להשתלה בבני אדם.
הדרך להשתלת השבב במוח של בני אדם עדיין ארוכה. השתל שהציג מאסק במסיבת העיתונאים | צילום: Aleksandra Sova, Shutterstock
פריצת דרך אמיתית
לסיכום, המערכת שמאסק הציג היא פריצת דרך הנדסית, שעיקרה מזעור טכנולוגיה קיימת והפיכתה לנגישה יותר. בשלב זה מאסק וחברת נוירלינק עדיין בשלב הבדיקות על חזירים, בעוד חוקרים אחרים כבר הדגימו טכנולוגיות דומות בבני אדם. יכולתו של השבב לכתוב זיכרונות אל המוח נמצאת בשלב זה בגדר המדע הבדיוני, אך אפשרי שפיתוח נוסף יוכל להקל על בעלי מוגבלויות תנועה וראייה בעתיד הנראה לעין.
הכל בראש - מסיבת העיתונאים המלאה של אילון מאסק (באנגלית):
