Neuralink – Na de eerste succesvolle implantatie, wat volgt?

Neuralink heeft een grote mijlpaal bereikt, aangezien de miljardair‑oprichter Elon Musk onthulde dat de eerste persoon die de chip heeft ontvangen nu in staat is een computermuis te bedienen met hun gedachten. 

“Vooruitgang is goed, en de patiënt lijkt volledig hersteld te zijn, zonder bekende nadelige effecten. De patiënt kan een muis over het scherm bewegen alleen door te denken.”

– Musk, die ook achter X (voorheen Twitter), Tesla en SpaceX zit, in een Spaces‑evenement op het sociale mediaplatform X

Deze update komt nadat het bedrijf vorige maand met succes een chip in zijn eerste menselijke patiënt heeft geïmplanteerd. Hiervoor begon Neuralink in september vorig jaar met werven als onderdeel van de “PRIME Study”, een afkorting voor “Precise Robotically Implanted Brain-Computer Interface”. Volgens het bedrijf bestudeert de proef de veiligheid van de implantaat, de chirurgische robot en de functionaliteit van het apparaat.

Een van Musk’s meest ambitieuze projecten is Neuralink, een neurotechnologiebedrijf gevestigd in Californië. Het werd gelanceerd in 2016 en kwam voor het eerst in het openbaar in 2017 onder de aandacht. Het werd vorig jaar naar schatting op ongeveer $5 miljard gewaardeerd, volgens Reuters. De laatste bekende fondsenwerving van de startup was in 2021, toen het $205 miljoen ophaalde in een particuliere ronde met een waardering van bijna $2 miljard, volgens data‑provider Pitchbook.

Deze waarderingsstijging kwam toen Amerikaanse toezichthouders de humane proef van de hersenchip goedkeurden. “Dit is het resultaat van ongelooflijk werk van het Neuralink‑team in nauwe samenwerking met de FDA en vormt een belangrijke eerste stap die onze technologie op een dag veel mensen zal kunnen helpen,” noteerde het bedrijf in een tweet in mei 2023 over de goedkeuring van de klinische studie in mensen door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA). 

De instantie keurde het verzoek goed slechts een paar maanden nadat ze Neuralink’s aanvraag om hun hersenchips in menselijke patiënten te testen had afgewezen vanwege veiligheidszorgen. Het bedrijf heeft geen van deze details bekendgemaakt, inclusief de proefaanvraag en de afwijzing en zorgen van de FDA. Als privaat bedrijf is Musk’s Neuralink echter niet verplicht dergelijke informatie aan investeerders te verstrekken.

Met Neuralink wil Musk het menselijk bewustzijn combineren met AI. Zoals hij jaren geleden in een podcast onthulde, was het bedrijf “bedoeld om het existentiële risico dat gepaard gaat met digitale superintelligentie aan te pakken,” en als je ze niet kunt verslaan, moet je je bij hen aansluiten, zei hij.

Tijdens een openbaar bedrijfs‑evenement in 2020 zei Musk: “De toekomst gaat raar worden,” terwijl hij de mogelijkheid introduceerde voor mensen om “herinneringen op te slaan en af te spelen” met de technologie van Neuralink.

Bij een “show and tell”‑wervings‑evenement eind 2022 zette hij deze visie verder uit door de naadloze integratie van het Neuralink‑apparaat te benadrukken met de bewering: “Je zou nu al een Neuralink‑apparaat kunnen laten implanteren, en je zou het niet eens merken.” Musk kondigde ook zijn persoonlijke betrokkenheid bij het project aan en voegde toe: “Eigenlijk zal ik in een van deze demo’s zelf een implantaat krijgen,” waarmee hij hintte naar zijn plannen om zelf ooit een van de Neuralink‑implantaten te ontvangen.

BCI en het verbeteren van menselijk potentieel 

Bij Neuralink ligt de focus op het ontwikkelen van een implanteerbare brain‑computer interface (BCI). BCI biedt een communicatielink tussen de hersenen en een extern apparaat. Het verzamelt hersensignalen, analyseert ze en zet ze vervolgens om in commando’s die naar apparaten worden gestuurd om gewenste handelingen uit te voeren. 

Het primaire doel van BCI is het herstellen van functies bij mensen die getroffen zijn door neuromusculaire aandoeningen. Dergelijke aandoeningen beïnvloeden de sensorische en motorische zenuwen die de hersenen en het ruggenmerg met het lichaam verbinden. Een beroerte, cerebrale parese, spierdystrofie en amyotrofische laterale sclerose (ALS) zijn enkele voorbeelden van neuromusculaire aandoeningen.

Afhankelijk van de technologie kunnen BCI’s van twee hoofdtypen zijn: invasief en niet‑invasief. Bij invasieve BCI worden apparaten in de hersenen geïmplanteerd voor signalen van hoge kwaliteit. Niet‑invasieve BCI maakt daarentegen gebruik van EEG‑signalen die worden verkregen door elektroden op de schedel te plaatsen. 

BCI‑technologie staat centraal in snelgroeiend onderzoek en ontwikkeling, wat clinici, wetenschappers, ingenieurs, bedrijven en het publiek enorm enthousiasmeert. Dit komt doordat de technologie aanzienlijke voordelen biedt in de medische sector, variërend van preventie tot detectie, diagnose, revalidatie en herstel.

BCI’s worden wereldwijd geëxperimenteerd om de cognitieve prestaties verder te verbeteren. Eind vorig jaar publiceerden onderzoekers van Stanford University en de University of California San Francisco hun bevindingen in het tijdschrift Nature, waaruit bleek dat BCI’s twee vrouwen met verlamming in staat hebben gesteld weer te spreken met ongekende snelheid en nauwkeurigheid.

Neuralink ontwikkelt ondertussen ook een apparaat ter grootte van een munt, dat chirurgisch in de schedel wordt geïmplanteerd met een machine genaamd R1, met zeer dunne draden die in de hersenen gaan. Het apparaat registreert hersenactiviteit en stuurt deze vervolgens via een Bluetooth‑verbinding naar een apparaat.

De volledig implanteerbare en cosmetisch onzichtbare BCI‑chip genaamd N1 is hermetisch afgesloten in een biocompatieve behuizing en wordt aangedreven door een kleine batterij die draadloos van buitenaf wordt opgeladen. 

Om neurale activiteit op te nemen, maakt de N1‑implantaat gebruik van 1024 elektroden die verdeeld zijn over 64 draden, die zeer flexibel en extreem dun zijn om schade te minimaliseren. Omdat ze zo fijn zijn, gebruikt Neuralink een chirurgische robot, aangezien deze draden niet met de hand kunnen worden ingebracht. De acht voet hoge robot heeft een hoofd met de optiek en sensoren van vijf camerasystemen en de optiek voor een optische coherentie‑tomografie (OCT)‑systeem, evenals een naald die dunner is dan een menselijk haar, om de draden te grijpen, in te brengen en los te laten.

Zodra neurale signalen zijn verwerkt, zendt de chip ze draadloos naar de Neuralink‑applicatie, die de datastroom decodeert naar acties en intenties.

Volgens Musk zou het eerste product van het bedrijf, genaamd Telepathy, mensen in staat stellen hun telefoon of computer “alleen door te denken” te bedienen. Het bedrijf beweert dat het implanteren van de chip in het deel van de hersenen dat de motorische functie regelt, mensen ook in staat zou stellen neurologische aandoeningen te overwinnen. Musk’s grote ambities voor Neuralink omvatten ook het gebruik van de chip om aandoeningen zoals autisme en schizofrenie te behandelen. 

Klik hier om te leren hoe hersenchips de volgende sprong in de menselijke evolutie mogelijk maken.

Groeiende interesse & concurrentie in BCI

Neuralink heeft zeker een enorme prestatie geleverd. Een mens met een BCI die een cursor bestuurt is echter niets nieuws. In feite werd dit decennia geleden, in 2004, bereikt, terwijl niet‑menselijke primaten dit zelfs daarvoor al deden. In 2002 publiceerde neurowetenschapper John Donoghue ook een paper waarin een aap een videogame speelde met zijn hersenen, met behulp van een rudimentaire versie van BrainGate, en testte het systeem vervolgens in nog meer experimenten.

Een studie uit januari 2023 die bijna twee decennia aan veiligheidsgegevens van klinische proeven met BrainGate‑technologie analyseerde vond een laag aantal bijwerkingen van geïmplanteerde BCI’s. Het concludeerde dat het potentieel van de technologie om communicatie en mobiliteit te herstellen, verdere evaluatie rechtvaardigt.

Ondertussen, in 2014, in een studie uitgevoerd door de University of Pittsburgh School of Medicine, schreef een quadriplegische vrouw medische geschiedenis toen ze met alleen haar gedachten een robotarm gebruikte om een bal en andere objecten op te pakken. Voor dit onderzoek werden kleine elektrode‑roosters met 96 minuscule contactpunten begin 2012 chirurgisch in de hersenen van de vrouw geïmplanteerd.

Niet‑invasieve apparaten worden ook al lange tijd in klinische proeven gebruikt, hoewel ze nog geen goedkeuring van de FDA hebben ontvangen voor commerciële ontwikkeling.

Zo heeft Synchron, gesteund door Microsoft (MSFT ) ‑medeoprichter Bill Gates en Amazon (AMZN ) ‑oprichter Jeff Bezos, in juli 2022 zijn apparaat in een Amerikaanse patiënt geïmplanteerd zonder dat er in de schedel geknipt hoefde te worden. De BCI wordt geplaatst in een bloedvat in de hersenen en registreert de gemiddelde activiteit van neuronale populaties, naast het mogelijk maken van cursorbesturing.

Begin vorig jaar rapporteerde Synchron de bevindingen van zijn menselijke studie met verlamde patiënten die hun Stentrode‑neuroprothese‑implantaat kregen. De resultaten toonden aan dat het apparaat deelnemers in staat stelde digitale schakelaars te creëren om een persoonlijk computerapparaat te bedienen “voor routinematige digitale activiteiten” zoals sms’en, e‑mailen en online winkelen.

Dan is er Precision Neuroscience, dat minder dan een jaar geleden de voltooiing van de eerste‑in‑menselijke procedures voor een klinische studie van zijn BCI, de Layer 7 Cortical Interface, aankondigde. Deze heeft 1.024 minuscule elektroden ingebed in een flexibel film die zich aan het hersenoppervlak aanpast. Met deze studie, uitgevoerd in samenwerking met het Rockefeller Neuroscience Institute van West Virginia University, was het idee om hersenactiviteit in grote detail te registreren en in kaart te brengen. 

Hoewel Neuralink duidelijk niet het eerste bedrijf is dat hersenchips implanteert en een muis bedient alleen met gedachten, is het gezien het feit dat er ongeveer 40 BCI‑proeven gaande zijn, een goede vooruitgang. Hoe meer bedrijven betrokken raken, hoe beter het is voor het BCI‑veld, de ontwikkeling ervan en voor de mensheid.

Obstakels bij het volledig realiseren van BCI‑doelen

Naarmate Neuralink voortgang blijft boeken, is het volgende doel om zoveel mogelijk muisklikken van de patiënt te verkrijgen. Echter, net als de reis tot nu toe, zal deze weg ook niet zonder hobbels zijn.

Pas vorig jaar kreeg de startup goedkeuring voor het werven van deelnemers voor menselijke proeven. Het was echter pas begin 2022 dat Neuralink toestemming van de FDA zocht, hoewel Musk sinds 2019 voorspelde dat zijn bedrijf spoedig menselijke proeven met het hersenimplantaat zou starten.

Deze vertraging is te wijten aan zorgen van de regelgevende instantie FDA over de lithiumbatterij van het apparaat en hoe het bedrijf het apparaat kan verwijderen zonder hersenweefsel te beschadigen. Volgens de medewerkers van Musk’s medische apparaatbedrijf omvatten de belangrijkste veiligheidszorgen van de FDA ook de mogelijkheid dat de minuscule draden van het implantaat, die elektroden dragen, naar andere delen van de hersenen migreren, wat ontsteking kan veroorzaken en de functie van kritieke hersengebieden kan aantasten.

Eerder dit jaar heeft het Amerikaanse ministerie van Transport het bedrijf ook beboet omdat het zich niet had geregistreerd als vervoerder van gevaarlijke stoffen. 

Daarvoor, in 2022, onderzocht het Amerikaanse ministerie van Landbouw dierenmishandeling bij Neuralink nadat werknemers het bedrijf beschuldigden van het overhaast uitvoeren van tests en het mislukken van procedures op testdieren in een race om resultaten, maar de inspectie van de instantie vond geen dergelijke overtredingen. Het bedrijf kreeg kritiek toen een aap stierf tijdens een poging om het dier pingpong te laten spelen. 

Voor de menselijke proeven testte Neuralink zijn chip op apen en varkens, en toonde video’s van apen die “basisvideogames” speelden via hun Neuralink‑implantaten. In 2020 demonstreerde de startup een voorlopig munt‑groot apparaat op een varken genaamd Gertrude, en in 2021 werd de chip geïmplanteerd in een makakenaap. Er zijn echter meldingen van problemen met de implantaten bij apen, waaronder hersenoede, bloedingen, chronische infecties, aanvallen, verlamming, afnemende psychologische gezondheid en overlijden.

Het bedrijf is sindsdien overgegaan op menselijke proeven. In feite begon het, nadat Neuralink FDA‑goedkeuring kreeg voor klinische proeven bij mensen, met het werven van patiënten met quadriplegie veroorzaakt door een cervicale wervelkolomblessure of ALS.

Nu heeft Musk gedeeld dat de persoon die de chip heeft ontvangen volledig is hersteld, en dat de eerste menselijke proef bemoedigende bevindingen opleverde. Musk heeft er ook commentaar op geleverd. Hij zei dat de proefpersoon “schijnbaar volledig hersteld is” zonder enige nadelige effecten.

De toekomst: wat komt er hierna?

Hoewel Neuralink geleidelijk vooruitgang boekt, is niet iedereen tevreden over de voortgang. Sommige onderzoekers hebben zelfs zorgen geuit over een gebrek aan transparantie rond het implantaat, potentiële risico’s verbonden aan hersenchirurgie en de ethiek van dierproeven met de hersenchip. Bovendien zijn de details over de proefvrijwilliger schaars.

Volgens het tijdschrift Nature is Sameer Sheth, professor en vice‑voorzitter onderzoek bij de afdeling neurochirurgie van het Baylor College of Medicine in Texas, van mening dat Neuralink “alleen de stukjes deelt die ze ons willen laten weten,” wat de brede bezorgdheid binnen de wetenschappelijke gemeenschap benadrukt.

Daarnaast zijn er zorgen over surveillance, cyberbeveiliging en privacy, met weinig details over hoe de gegevens zullen worden gebruikt en of gebruikers zelfs controle over hun persoonlijke gegevens en neurale activiteit kunnen behouden. Wetenschappers maken zich bovendien zorgen over identiteitsdiefstal en het hacken van wachtwoorden.

Consumenten zullen echter niet snel toegang krijgen tot de technologie, aangezien de menselijke proeven net zijn begonnen, en voordat Neuralink’s hersenimplantaten breed beschikbaar zijn, is eerst regelgevende goedkeuring nodig. 

Wat betreft de brede acceptatie van Neuralink’s technologie, zal dit afhangen van de medische effectiviteit van het apparaat en uiteraard van de veiligheid.

Dit is slechts het begin, aangezien BCI‑technologie zelf zich nog in een vroeg ontwikkelingsstadium bevindt. De huidige technologie is nogal ruw, en BCI‑onderzoek moet nog volwassen worden. Tegelijkertijd vormen ethische vraagstukken een uitdaging voor deze ontwikkeling, wat een doordachte benadering vereist met betrekking tot BCI en het verhogen van menselijk potentieel.

Bovendien gaat Musk’s doel met BCI verder dan het helpen van patiënten met verlamming. Hij wil mensen in het algemeen “bijhouden” met kunstmatige intelligentie (AI) en een “symbiose” tussen mens en AI bevorderen. Kortom, het doel van Neuralink met zijn BCI‑technologie is uiteindelijk “het menselijk potentieel van morgen te ontgrendelen”.

Klik hier om meer te leren over alle volgende niveaus van menselijke evolutie.