Чипи сьогодення: що в нас вживлюють вже зараз

Перші ідеї трансгуманізму з’явилися ще в 1960-х роках, а потім успішно були підхоплені письменниками-фантастами. Багато хто з вас знайомий з темою вдосконалення свого тіла за такими іграми, як Deus Ex та Cyberpunk. Але все це поки що лише у фантазіях — а що вживляють собі люди сьогодні?

Чипування стало буденністю

Раніше ми розповідали про те, якого прогресу досягли кібернетичні протези. Попри всі досягнення робототехніки, технологія виявилася досить примітивною і пропонує людям базові зручності на кшталт утримання найпростіших предметів. Але все це так звані технології, що «наживляються», без хірургічного втручання.

Вживлення імплантатів вже стало буденністю, просто багато хто цього не помічає. Найяскравіший приклад – кардіостимулятори. Це спеціальні пристрої, що нормалізують серцевий ритм. У конструкцію входить батарея, генератор електричних імпульсів, дроти та спеціальні датчики.

Кардіостимулятор – це повноцінний імплантат, який імплантується в районі ключиці. Електроди йдуть до серця. При необхідності імпульс подається до міокарда та створює новий ритм скорочень.

Кардіостимулятори останніх поколінь мають термін служби у 15–20 років, тому умовно ця модифікація на майже все життя.

Інша технологія – це слухові апарати, що імплантуються. Заснована вона на ефекті кісткової провідності. Найпростіші рішення передбачають імплантацію спеціального сполучного елемента, що вживлюється в череп. До нього прикручується безпосередньо або кріпиться за допомогою магнітів підсилюючий апарат.

Процесор підсилює та очищає навколишні звуки, після чого перетворює їх у вібрації. Далі ці вібрації по кістці черепа передаються у внутрішнє вухо. Провідним виробником таких пристроїв є компанія Baha. Апарати на основі кісткової провідності актуальні для пацієнтів з кондуктивною, односторонньою сенсоневральною та змішаною приглухуватістю.

Розвитком цієї технології став кохлеарний імплантат. Ключова відмінність від попереднього – внутрішні частини імплантуються вже безпосередньо у середнє вухо. Імплантати перетворюють звуки в електричні сигнали та відправляють їх по крихітних дротах з великою кількістю електродів – кожен з них відповідає за певну частоту. Електроди заходять у равлик вуха. Мозок отримує сигнал через слуховий нерв і пацієнт здатний частково чути оточення. Головна проблема – кандидатами для таких операцій є всього 0,09% від усіх пацієнтів.

Всередині можуть встановлюватись п’єзоелектричні або електромагнітні актуатори. Вони під впливом електричних чи магнітних імпульсів взаємодіють безпосередньо зі слуховими кісточками.

Найбільш передовими технологіями, що є, вважаються нейроінтерфейси — такі системи здатні зчитувати мозкову діяльність і перетворювати її на певні дії. Приклади реалізації поки що поодинокі та кожен із них являє собою вживлення спеціальних імплантатів у мозок.

Один з таких випадків відбувся у 2012 році. Тоді вчені з університету Піттсбурга вживили в голову 55-річній паралізованій Ян Шойєрманн два імплантати. А протягом двох років жінка навчалася керувати роботизованою рукою виключно силою думки.

Цікавий випадок трапився з Яном Беркхартом, який у юності зламав шию. Лікарі сказали, що він ніколи не зможе рухати руками. Вчені з Університету штату Огайо розробили спеціальну систему, яка зчитує імпульси з мозку Яна, перетворює їх і спрямовує на паралізовану руку. Таким чином, хлопець керує не якимось протезом, як у попередньому випадку, а власною рукою.

Суттєвого прогресу досягли й вчені з університету Джона Хопкінса у 2022 році. Завдяки їх розробці чоловік зміг керувати силою думки вже двома роботизованими руками.

У цьому та інших випадках використовується так званий Utah Array – система інвазивних мозкових імплантатів. Як можна помітити, вони досить масивні, а також мають невелику кількість каналів передачі даних. Їхня установка на головний мозок — ще більш небезпечна процедура.

Чипування на «кінчиках пальців»

Попередні варіанти імплантатів відносно відомі, а у разі слухових апаратів та кардіостимуляторів навіть загальновикористовувані. Однак на цьому чипування не закінчується. Деякі ентузіасти та компанії випробують речі практично на межі.

Однією з найвідоміших є фірма Epicenter. Компанія у 2015 році представила вживлювані чипи, за допомогою яких співробітники могли швидко відчиняти двері, обмінюватися візитками, включати комп’ютер та офісну техніку. Цю ідею перехопили 2017 року в американській фірмі Three Square Market — 92 співробітники вживили в руку такі чипи. Використовувалися вони як ідентифікатор СКУД за аналогією з RFID мітками, а також для покупок через спеціальні термінали.

На 2018 рік у Швеції вже налічувалося понад три тисячі осіб, які вживили у свою кисть чипи. Основна сфера застосування – оплата. Так шведська залізнична компанія SJ запропонувала пасажирам використати біометричний чип замість паперового квитка на поїзд. У тому ж році Epicenter запропонувала вживляти чипи з паспортом Covid-19 аналог знайомих нам QR-кодів.

Враховуючи, що у Швеції 98% платежів безготівкові, багато хто замислиться про чип як альтернативу кредитній картці або смартфону. Введення чипа максимально безболісне, а на руці не залишається ніяких слідів.

Один із найвідоміших «кіборгів» – Ніл Харбіссон. У дитинстві у хлопця діагностували дальтонізм – він не міг розрізняти кольори. Це, здавалося б невелика незручність, давала безліч проблем — Ніл почував себе неповноцінним. Якось після лекції про кібернетику Нілу прийшла ідея — якщо кольори не можна побачити, то чому їх не можна почути?

Так, у 2004 з’явилася перша версія Eyeborg. Спеціальна камера розпізнавала вісім кольорів, перетворювала їх у звукові сигнали та відтворювала у навушниках. Так Ніл Харбіссон навчився слухати кольори. Надалі прилад був покращений, але найголовніше — Ніл вживив його у свій череп. Технологія заснована на кістковій провідності, а нова камера розрізняє до 360 кольорів, перетворюючи кожен на унікальний звук.

У 2013 Тім Кеннон вшив у свою руку чіп Circadia 1.0. Пристрій здатний підключатися до будь-якого Android-пристрою для передачі даних, а саме показань температури тіла.

Вживлення імплантатів у черепну кістку – максимально безпечний метод, тому до нього вдаються все частіше. Один із найсвіжіших випадків – стартап Inner Cosmos наприкінці 2022 року вживив у череп пацієнта невеликий модуль для лікування депресії. Пацієнту з імплантатом протягом 15 хвилин щодня подавалися електроімпульси до дорсолатеральної префронтальної кори. Експеримент планують проводити упродовж року.

Підшкірні чіпи активно використовуються як карти доступу і ключі до інформації. Це найпростіший спосіб імплантування. Вживлення в кісткову тканину також є відносно поширеним методом, який застосовується як у медицині, так і суміжних сферах. Однак імплантації безпосередньо в органи та підключення їх до нервової системи – найскладніший і небезпечний процес. У цьому напрямі є лише поодинокі випадки, зазвичай, на паралізованих людях.

Проблем треба вирішити безліч, включаючи відторгнення імплантатів і складність нейроінтерфейсів. Але уявіть, які перспективи можна відкрити.

Майбутнє імплантації

Вдосконалення людського тіла стало реальністю. Нікого не здивувати титановими вставками у скелеті чи кардіостимулятором. Вживлення дрібних чипів також набирає обертів – їх зручно використовувати замість кредитки, пропуску на роботу, ключа від дверей і навіть холодного гаманця.

У перспективі розробка повноцінного мінікомп’ютера в тілі. Така система буде здатна вести повний моніторинг стану здоров’я, писати дані у вашу медичну картку та взаємодіяти з іншими пристроями. Гаджети, що носяться на зразок смартфона або смартгодинника можуть стати непотрібними.

Якщо говорити про складніші імплантати, то тут можливості ще ширші. Починаючи від управління паралізованими кінцівками та закінчуючи повноцінними штучними органами. Про чипування мозку ви напевно чули на тлі новин про компанію Neuralink, створену Ілоном Маском.

Інженери Neuralink у 2022 вже провели експерименти на мавпах, а у 2023 обіцяли тести на людях. Нові чипи мають мініатюрні розміри, а також значно більше контактів — 1024 проти пари сотень в Utah Array. Докладніше про чипування мозку ми розповіли в окремому матеріалі.

Випередили Ілона Маска у компанії Synchron. У липні 2022 року вперше в США хворому на БАС (бічний аміотрофічний склероз, яким страждав Стівен Хокінг) вживили на шиї нейроімплант Stentrode. Ось тільки на відміну від Neuralink вчені із Synchron вирішили не свердлити отвір у голові, а проштовхнути чіп до самого мозку.

У вену ввели спеціальну циліндричну сітку-матрицю з гнучкими електродами та 16 точками підключення. Нейроімплант через кровоносні судини дістався моторної зони головного мозку. З’єднується він тонкою ниткою з іншим імплантованим модулем у грудній клітці, який служить вже як передавач у зовнішнє середовище.

Подібну операцію проводили й раніше — 2020 року таку систему було встановлено одному з пацієнтів у Мельбурні. Силою думки він зміг «натискати» або «затискати» віртуальний курсор та вільно серфити в інтернет. Перша операція була проведена саме в Австралії через м’якіші закони щодо чипування.

У майбутньому вбудовані чіпи та імплантати допоможуть керувати за допомогою сили думки технікою, додатками й не тільки. У медичній сфері мініатюрні пристрої можуть виконувати функції окремих органів, наприклад, очищати кров або знищувати ракові клітини. Однак поки що технологія знаходиться на зародковому рівні. Використання імплантатів пов’язані з численними ризиками, а основна сфера призначення — медицина. Через це здорові люди поки що не бачать якихось перспектив чи переваг удосконалення свого тіла.

БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО:

Читайте также:

Не тільки Neuralink: 4 конкуренти Ілона Маска в галузі нейроінтерфейсів

7 технологій, за якими варто стежити у 2024 році по версії Nature

Від органів на запит до аналізу стародавньої ДНК: 10 передових технологій 2023 року від MIT

Чи можна «чіпувати» людей за допомогою уколу?