„Én még nem állnék sorba érte” – interjú Meszéna Domokos harvardi magyar agykutatóval Elon Musk agychipjéről

Elon Musk nemrég bejelentette, hogy neurotechnológiai cégének, a Neuralinknek sikerült beültetnie egy vezeték nélküli chipet egy ember agyába. Részleteket nem árult el a procedúráról azon kívül, hogy a páciens jól van és lábadozik a műtét után. Azt mondta, a kezdeti eredmények ígéretesek, független források azonban egyelőre nem erősítették meg, hogy valóban sikeres volt-e a beültetés. Hogyan fogadta a hírt, tekinthetünk erre mérföldkőként a technológia fejlesztésében?

Az ő eszközük fejlesztésében mindenképp, a neurotechnológia, mint tudományterület terén még nem biztos, hogy ki merném ezt jelenteni. Ez egy hatéves PRIME study névre keresztelt klinikai vizsgálat, amit most elkezdtek. Azt kell kideríteni, hogy az implantátum, amely nemrég megkapta az FDA-engedélyt, mennyi ideig maradhat a páciensben (biztonsági szempont), és ha bent marad, akkor mekkora hatásfokkal képes működni (funkcionális szempont). 

Ha bármelyik szempont, akár a biztonság (úgynevezett krónikus biokompatibilitás), akár a hasznosság megkérdőjeleződni látszik, akkor a klinikai kísérletet azonnal leállítják.

Mindamellett természetesen komoly eredményről beszélünk. A műtétet – legalábbis az elektródabeültetés részét biztosan – a cég saját fejlesztésű, autonóm robotja („R1”) végezte, valamint izgalmas maga a beültetendő agychip („N1”) és a rajta függő extravékony, hajlékony elektródák is. Az elnevezésekből is jól látszik, hogy a Neuralink is úgy tekint erre a modellre, mint egy nagyon kezdetleges, első generációs verzióra. Ennek függvényében – bár értem a marketing szempontjait – személy szerint nagyotmondónak tartom Elon Musk állításait. Megtörténik egy ilyen beültetés (ráadásul hétvégén, vasárnap, ez eleve nem jellemző a klinikai világra), majd néhány órával később pedig már ki is posztolja a cégvezér, hogy „jön rajta a jel” és „jól van a beteg”, tehát mindkét klinikai vizsgálati szempontot, a biztonságot és funkciót is azonnal megpróbálja bizonygatni.

Hozzáteszem, hogy egyébként tényleg van lehetőség jel elvezetésre ezekkel az elektródákkal azonnal, a beültetés pillanatát követően, de ez még nem garancia semmire. Számos akut és krónikus reakció is történik sejtszinten a behelyezést követően, melyek miatt szokás várni a kiértékeléssel. Ez nem egy pillanatnyi mérésére készült elektróda, ahol csak az a cél, hogy gyorsan megállapítsunk valamit (mint például a műtétek közben ma is használt tumor vagy epilepszia lokalizáló invazív elektródák), hanem potenciálisan egy egész életre szóló eszköz, amit eleve hosszútávra kell tesztelni. A beültetett agy-számítógép interfészek (Brain-Computer Interfaces – BCI) használata több hónapos vagy éves skálán értelmezhető csak. 

Hosszú tanulási folyamatot igényel a páciens részéről, hogy ő maga is megértse, miként működik az eszköze, illetve mérnöki oldalról is fel kell térképezni a mért jel lehetőségeit és a páciensre optimalizálni a tervezett algoritmusokat. Ennek ismeretében egy posztban kiírni, hogy „működik” a frissen agyba ültetett chip, egy kutatónak inkább megmosolyogtató. Mindemellett fontos, hogy a „nulladik” szintet megugrották, eddig úgy tűnik nagy baj nincs, és ez természetesen örvendetes (és el is várt). 

Magam is remélem, hogy a páciens jól van, gyorsan felépül és remélhetőleg a kezdeti jelek még sokáig detektálhatóak maradnak, ezt majmoknál egyébként már szépen igazolta a Neuralink.

Az amerikai gyógyszerfelügyelet (FDA) tavaly májusban engedélyezte a vállalatnak, hogy megkezdje az első kísérletet az implantátum embereken való tesztelésére. Szeptemberben pedig a Neuralink már azt közölte, hogy megnyitják az ehhez szükséges pácienstoborzási felületüket. Mi történt azóta, mi alapján választották ki azt, aki megkapta az implantátumot, mit lehet tudni róla?

Az amerikai gyógyszerfelügyelet vizsgálati eszközre vonatkozó mentessége (investigational device exemption – IDE) egy speciális kategória. Lehetővé teszi, hogy gyorsan meg lehessen vizsgálni egy új orvosi eszköz biztonságát és hatékonyságát. A jelen esetben IDE engedéllyel már egy kis létszámú klinikai vizsgálat elkezdhető olyan súlyos betegeken, akik már jó ideje mind a négy végtagjukra lebénultak, most az első ilyen ember kaphatta meg a cég agychipjét. De a páciensről semmit sem tudunk, pusztán annyit, hogy négy végtag-bénult, vagyis tetraplég (ez több betegségből vagy sérülésből is eredhet), illetve 40 év alatti. Hogy mit tekintünk „sikeresnek” egy terápiában, nagyban függ a páciens műtét előtti és utáni állapotától. 

Őt a Neuralink belső protokollja alapján választották ki, ebbe mi nem látunk bele, ez szigorúan titkos. Azonban arra tippelek, hogy idővel meg fogja őt ismerni a világ.

Valószínűnek tartom, hogy eleve úgy egyeztettek vele, hogy vállalja a nyilvánosságot, hogy ezzel is segítse majd a cég és a BCI technológia szélesebb körű elfogadottságát. Azt azonban tudni kell, hogy a klinikai vizsgálat rendkívül behatárolja az információk időközbeni megosztását és az eredmények értékelését, a konklúziókat várhatóan csak a vizsgálat lezárása után vonják le (ami viszont megszakítás, sikertelenség esetén innentől bármikor beüthet). Újra szeretném hangsúlyozni, hogy ez még nem kereskedelmi engedély, még csak nem is egy úgynevezett PMA (Pre-Market Approval) hanem egy speciális, elsőkörös klinikai teszt.

Musk esetében azonban nem érdemes határidőkről beszélni. Nagyon sok cége van, megszoktuk, hogy mindegyikben nagyokat mond – ezeket hol teljesíti, hol nem. Már 2021-ben azt ígérte, hogy még abban az évben megtörténhet az első humán beültetés, mert olyan jól haladnak az egyeztetések az FDA-val. Az viszont ehhez képest rettentően gyors eredmény, hogy noha csak ősszel kezdtek önkénteseket toborozni, januárra már lett olyan emberük, akinek az agyában mára ott van a chip. 

Sokan leírták, csődben látták már ezt a céget. Most éppen felvirágzóban vannak. Persze ez sem jelent túl sokat, a világon zajló klinikai vizsgálatok nagy része végül nem kerül forgalomba, meglátjuk, hogy ők milyen eredménnyel jönnek ki majd ebből az első klinikai körből.

Az FDA korábban rendre visszadobta a Neuralink beadványát az emberkísérletekre, mert kifogásolta az eszközök esetleges túlmelegedését, de azt is megkérdőjelezték, hogy ki lehet-e majd szedni az implantátumot agykárosodás nélkül. Felmerült velük szemben az állatkínzás gyanúja is, miután a kísérleteikben állítólag indokolatlanul sok állat pusztult el. Mostanra a cégnek sikerült eloszlatnia ezeket a súlyos aggályokat, van-e félnivalója az implantátum első gazdájának?

Minden műtétnél van félnivalója a páciensnek, egy klinikai beavatkozás egyik legfontosabb döntési kérdése a kockázat/haszon mérlegelése. 

A Neuralink páciense olyan súlyos betegségben szenved, ami permanens és rendkívül súlyos, erre szeretnénk megoldást nyújtani. Nyilván így is történhet olyan komplikáció, ami tovább rontja a beteg állapotát.

Ennek valószínűsége minimális, de éppen erre hivatott a jelenlegi vizsgálat fényt deríteni. Az úgynevezett „mély-agyi stimuláció” Parkinson-kóros betegeknél az egyik legnagyobb neurológiai sikertörténet. A kezelés során egy elektromos stimulátort, „agyi pacemaker”-t ültetünk a páciens fejébe, majd küldjük neki a jól beállított impulzusokat, amitől leállhat a remegésük, javul a mozgásuk, beszédük, motorikusan akár szinte tünetmentessé válnak. A műtétek 1 százalékában komplikációk, bevérzések léphetnek fel, és a siker mértéke is egyedi, páciensfüggő, de ez még nem teszi semmissé az eljárás értelmét és etikai megalapozottságát, a javulásra nagyon nagy remény van és ez mindenkit motivál. Parkinson-kóros betegeknél lassan húsz éve végeznek mély-agyi stimulációs kezeléseket szerte a világban. A klinikai rutint viszont ki kellett alakítani, ez nehéz és lassú folyamat, most ebben a fázisban vagyunk a Neuralinkkel.

Hogy érzékeltessem a különbségeket, míg egy agyi pacemaker keresztmetszete meglehetősen vastag, 1 mm körüli, addig a Neuralink elektródák két nagyságrenddel vékonyabbak, csupán néhány tíz mikrométer keresztmetszetűek, ráadásul extra hajlékony polimerből is készülnek. A komplikáció esélye minimális, a Neuralink „varrógépnek” csúfolt implantációs robotját is úgy tervezték meg, hogy szépen elkerülje a felszíni nagy ereket. Nagyon sok olyan faktor van, ami miatt azt tudnám mondani, hogy igazából ez tényleg egy jól kivitelezhető, kevéssé veszélyes beültetésnek ígérkezik, de mindemellett a legnagyobb óvatossággal kell kezelni, és alapos alátámasztást igényelnek az efféle ígéretes fejlesztések. Hiába műtötték már az agy chipjüket több száz nagy állat (birka, disznó és majom) agyába, az idő ettől még ugyanolyan lassan ketyeg és a hosszútávú eredményekre várnunk kell további éveket. 

Létezik egyébként egy olyan laboratóriumi módszer, amely az eszközök gyorsított öregedését hivatott szimulálni. Egy szekrényt kell elképzelni, amibe több száz ilyen agyi chipet betettek, az agyhoz hasonló mesterséges, folyékony médiumba. Azok ott szépen „érlelődnek”, mint egy borospincében az üvegek, csak itt a bortrezorral ellentétben éppen az igénybevételen és a zavarkeltésen van a hangsúly. 

Változtatják a hőmérsékletet, mozgásnak teszik ki az implantátumot és időnként ránéznek 1-1 példányra, hogy az alkatrészek és az eszköz integritása miképpen szuperál. Természetesen ez a módszer sem tökéletes: kizárólag a funkcionalitást vizsgálja, viszont a biztonságot, tehát a biokompatibilitást nem, arra kizárólag a krónikus állat- és emberkísérletek adhatnak csak választ, a klinikai vizsgálat tehát nem pótolható.

Egy másik neurotech kezdeményezés, a BrainGate (amely igazából egy konzorcium a Blackrock Neurotech cég és több amerikai egyetem, illetve a saját munkahelyem, az MGH bostoni kórház részvételével) már 2004 óta végez emberi BCI kutatást és több mint 50 emberi beültetésen van túl, komolyabb komplikációk nélkül. Ők egy szilícium alapú (tehát nem flexibilis), 96 kis tűből álló mátrixelektródával, az ún. Utah-array-vel dolgoznak, ebből akár 2-4 db is beszúrható, így több száz csatornás BCI eszköz hozható létre, amivel már egészen komoly funkciók is visszaadhatók. 

A télen voltam egy konferencián, ahol én magam is beszélgettem egy olyan emberrel, aki önkéntes volt a BrainGate klinikai vizsgálatán, volt benne egy ilyen elektróda még évekkel ezelőtt. Ő már az explantáción, vagyis a chip eltávolításán is túl volt, és azóta is lelkesen promotálja személyével a technológiát, valami ilyesmit várok a Neuralink páciens esetében is utólag. 

 Az FDA engedély egyébként itt úgy van kiadva, hogy az eszköznek eltávolíthatónak kell lennie a betegekből az elváltozások függvényében, a rekord a BrainGate-nél eddig olyan 6-7 év volt, ameddig bent maradhatott, de sajnos ennél gyakoribb volt, hogy néhány éven belül a funkcionalitását nagyrész elvesztette. Akivel én beszélgettem, teljesen jól van azóta, hogy eltávolították az implantátumot, a kezdeti, kezeletlen állapota állt vissza. Nyilván a gerincvelő infarktusából fakadóan továbbra is lebénult, de az a tudat, hogy részt vett egy ilyen világelső kísérletben, tesztelhette az eszközt, új értelmet adott a megváltozott életének.

A BrainGate-hez képest a Nerualink N1-es chipje szintén 96 implantált szálat (de szálanként 32 elektródát), tehát összesen 3072 elvezetési csatornát irányít, így 10x szorzó van a világ jelenlegi vezető technológiájához képest, ami ámulatba ejtő teljesítmény. Az elektródák száma és robottal történő kiterjedt egyedi elhelyezése pedig biztosan kibővíti a visszanyerhető funkciók tárházát is. 

De visszatérve az alapkérdésre, hogy van-e félnivalónk, talán az a legjobb, kijózanító kifejezés, ha azt mondom: én még nem állnék sorba érte.

Musk elárulta, hogy a Neuralink első termékét „Telepátiának” fogják hívni, amely lehetővé tenné „a telefon vagy a számítógép, és rajtuk keresztül szinte bármilyen eszköz irányítását, pusztán gondolkodással”. Beszélhetünk tudományos áttörésről, vagy inkább csak a tőle megszokott nagyotmondásról van szó?

Ez semmiképp sem általános értelemben vett telepátia, sokkal inkább egy tervezett mozgásvezérlés minimális szabadsági fokkal. Pár évvel ezelőtt a látásterápiában, a retinaprotézisek terén is volt egy cég, ami magát „második látásnak” („Second Sight”) nevezte, pedig jól tudjuk, mennyire nem hasonlítható a természetes látáshoz az a néhány pontból álló minimális látásérzet, amit az implantátumuk produkált, ráadásul az a projekt végül el is hasalt az 5 éves klinikai teszten, miután több száz ember implantálva lett vele. Ettől még nem volt haszontalan, jelentősen előre vitte a látástudományt és mai napig vannak ígéretes retinaterápiás konkurensek, de a hangzatos hívószavak úgy látszik újabban kötelezővé váltak, amolyan csatakiáltás szerűek, ezzel is tüzelve mind a mérnököket, mind pedig a befektetőket is az optimizmusra.

Az elmúlt néhány évben gyorsulva érkeznek a tudományos eredmények egyre több olyan laborból, ahol az agyi jelet szöveggé („brain to text”), vagy beszéddé („brain to speech”) képesek alakítani. Volt olyan beszédképtelen beteg is, ahol sikerült korábbi hangfelvételek alapján (egy AI algoritmus segítségével) az ő eredeti beszédhangját is megszintetizálni, ez számára, és az őt gondozó legközelebb álló szerettei számára is nagy emocionális erővel, segítséggel bírt. Valóban hatalmas klinikai potenciálról beszélhetünk! Már nem ott tartunk, hogy egy tolószéket vagy egy kurzort próbálunk 4 égtáj irányába mozgatni, ez ma inkább a nem-invazív, hordozható eszközök felségterülete. Ma beültetett eszközökkel ott tartunk, hogy egy több, mint százezer szavas szótárból (az átlagember messze nem használ ennyi szót), a BCI eszköz (4 db Utah-array) 1 százalék alatti hibával dekódolja az agyat, mesterséges intelligenciával felturbózott algoritmusokkal segítve. 

Még ez sem igazi gondolatolvasás, de sokkal pontosabban működnek, mint az okoseszközökbe épített legmodernebb Siri, vagy Alexa beszédfelismerők, amelyeket egészséges emberek használnak a mindennapokban. 

Erre utal Elon Musk is egyébként a posztjában, hogy Stephen Hawking még akadozó, percenként néhány szót megjelenítő kommunikációjához képest egészen folyékony, gördülékeny beszédszintézist érhetünk ma már el. Ez talán sci-finek hangozhat, de mint mondtam, mi egy-két éve már olvasgatjuk ezeket az eredményeket az újságokban, csak éppen még nem Neuralink hardverrel működtetve, melynek így a sajtóban sajnos kisebb hírértéke volt. De hátha javul a köztudatban az ilyen agychipek megítélése a Musk-hoz hasonló nagy játékosok színrelépésével.

Az biztos, hogy nem a Neuralink az agy-számítógép interfészek egyetlen úttörője. A cég riválisaként emlegetik az általunk is már említett Blackrock Neurotech, továbbá a Precision Neuroscience és a Synchron nevű vállalatokat, utóbbi korábban ALS betegséggel küzdő emberekbe is ültetett chipet. A versenytársakhoz képest miben nyújt mást a Neuralink, mi a céljuk az agy-gép interfészekkel?

Az rajzolódik ki, hogy a neurotechnológia piacán a cégek különböző beavatkozási szintekre pozícionálódnak, mindenki egy kicsit más alkalmazási területet, illetve komplexitást próbál lefedni, és így kompromisszumokat kötni a szövetkárosítás mértéke és az elérhető hatékonyság terén. Hiszen minél kevésbé invazív egy technológia, annál biztonságosabb, viszont a funkcionalitása annyival rosszabb. Nem-invazív eszköz például az idei CES technológiai világkiállítás egyik díjazottja, a Neurable fejhallgató, amibe EEG elektródák vannak integrálva, ezek azonnal olvashatják a koponyán kiszűrődő agyi jelet, amint felveszi valaki. Nyilván ez a töredékét fogja tudni annak, mint amire az N1 chip képes lehet, cserébe egy kisgyermek fejére is egy mozdulattal feltehető, nagyon biztonságos eszközt állítottak elő.

A Precision Neuroscience megoldása is érdekes. Az ő eszközük egy hajszálvékony kis lapka, amit a koponya alá, de az agy fölé lehet betenni. Ilyen agyfelszíni mérőeszközök is régóta léteznek már, klinikában is használják őket, csak általában sokkal vastagabbak és kevesebb kontaktussal (rosszabb felbontással) rendelkeznek. Ez a cég viszont döbbenetesen hajlékonnyá és biztonságossá fejlesztette az eszközt. Kevésbé invazív, mint a Neuralink, de már a koponya alatt van, így nagyon szép jeleket tud elvezetni, és a beültetése-eltávolítása is biztonságosabbnak ígérkezik. Eddig két emberbe ültették be.

A Synchron technológiája számomra az egyik legszimpatikusabb. Ők úgy alkottak agyba ültethető chipet, hogy ahhoz egyáltalán nem kellett lyukat fúrni a páciens koponyáján. 

A cég a nyaki vénán keresztül, érsebészeti úton juttat el egy miniatűr „sztent” elektródát a páciens legnagyobb agyi ereibe. A technológia egyik előnye, hogy relatív egyszerű beültetni: kis túlzással minden sarkon van olyan klinika, ahol végeznek endovaszkuláris sebészetet, Budapesten is több ilyen kardiológiai központ van. A hosszútávú biztonságot illetően a Synchron van legnagyobb előnyben, mert ők egy már létező, ellenőrzött technológiára építenek, azt fejlesztették tovább. Esetükben is a pontosságból áldozunk, hiszen az endovaszkuláris elektróda sincs közvetlen kapcsolatban az idegszövettel, az érfal azért minimálisan is, de megszűri az idegsejtek jeleit, így nagyjából olyan magas fokú dekódolási kapacitásra számíthatunk legfeljebb, mint az agyfelszínre ültetett eszközöknél. 

A Neuralink a versenytársakhoz képest azzal tűnik ki, hogy nem enged az invazivitás mértékéből: közvetlenül az agykérgi idegszövetbe merülnek bele, és mérik a lehető legmagasabb minőségű neurális jelet. Viszont ez jár a legnagyobb biztonsági kockázattal is, nem véletlenül erről beszélnek a legtöbben. 

Ezen félelmen csak még tovább ront, hogy a Precision Neuroscience és a Synchron cégek rendszeresen publikálják tudományos eredményeiket, folyamatos és transzparens kapcsolatban vannak a kutatótársadalommal. Ez a magatartás rendkívül szimpatikus és sajnos egyáltalán nem jellemző a Neuralinkre, ahol évente néhány Youtube videóra és ad hoc médiaposztra támaszkodhatunk csak, az első tudományos publikációik immár 5 évesek.

Mik most a Neuralink további tervei? Hány újabb emberbe fogják beültetni a chipeket, miben lesz mérhető a siker, mi szabhat gátat ennek?

2024-ben 11 önkéntesre kaptak engedélyt, jövőre pedig 27-re, de ez a szám gyors ütemben fog nőni, néhány éven belül akár több ezer emberbe is beültethetik, persze ezek még csak becslések. Az N1-es chip frissített változata is hamarosan érkezhet, az elektródák száma is drasztikusan emelkedni fog. Az említett gyorsított eszközöregedési teszt, összevonva az első páciensek biokompatibilitási tapasztalataival még sok mindent megváltoztathat. Az eltávolítóműtét (explantáció) szintén problémás terület a Neuralink esetében, erről nincs még publikált információ. 

A Neuralink mostani eredményei felgyorsíthatják a technológia kereskedelmi forgalmazási engedélyezését? Hány évbe telhet, mire kis túlzással a „boltok polcaira” kerülnek az agy-gép interfészek?

A távlati célok nem kerülnek egyből közelebb. 

Szerintem ugyanúgy 10-20 évről beszélhetünk, mire valóban olyan széles körben elérhetővé válnak a BCI eszközök, ahányan igényt tartanának rá – pláne, ha az egészséges emberekről beszélünk rekreációs vagy kognitív teljesítményfokozó céllal. 

Most annyi történt, hogy megjelent egy új eszköz ezen a még rendkívül szűk neurotechnológiai piacon, ami egyébként hatalmas sajtóvisszhangnak és befektetői támogatásnak örvend. Ez láthatóan gyorsítani fogja a technológia fejlesztését és további konkurensek megjelenését serkenti. Egyelőre kizárólag a nagyon súlyos betegségekkel küzdő, lebénult embereket fogja érinteni és őket is kis létszámban. 

A témában érdeklődőknek viszont feltétlenül javasolnám, hogy nézzenek szélesebben is körbe a neurotechnológia piacán, mert itt csak a legnagyobb cégeket tudtuk megemlíteni, számos további ígéretes megoldás áll már klinikai fázishoz közeli állapotban, az idei évben is több kaphat közülük engedélyt. 

Addig is, aki Neuralink eszközt látna a boltok polcain alsó hangon 2030-ig, az semmiképp se emelje le, mert hamisítvány.

Ha bővebben is érdekli Elon Musk története, akkor nézze meg a családtagjaival, közeli barátokkal és üzlettársakkal készült interjúkkal színesített Elon Musk Show című dokumentumfilm-sorozatot, kizárólag az RTL+ kínálatában.

Nyitókép: Jonathan Raa / NurPhoto via Getty Images