Tại sao một thiết bị cấy ghép nhỏ ở vùng vỏ não lại có thể giúp người bệnh điều khiển được chuột bằng suy nghĩ.
Trong tuyên bố mới đây nhất của mình, tỷ phú Elon Musk cho biết bệnh nhân đầu tiên được cấy ghép thiết bị Neuralink đã hồi phục hoàn toàn và quan trọng hơn, bệnh nhân này hiện có thể điều khiển được chuột bằng ý nghĩ. Đây thực sự là một “siêu năng lực” kỳ diệu không chỉ đối với những người khuyết tật mà cả đối với người bình thường.
Neuralink đã làm được điều đó như thế nào?
Theo mô tả trên website Neuralink, con chip này được cấy ghép trực tiếp vào vỏ não của người dùng. Với kích thước bằng một đồng tiền xu, con chip này liên kết với bộ não người dùng thông qua một sợi cáp siêu mỏng và linh hoạt chứa 1.024 điện cực phân tán trên 64 sợi điện cực siêu mỏng, giúp ghi lại hoạt động của các nơ ron thần kinh, các tế bào gửi tín hiệu điều khiển gần như toàn bộ các chức năng của cơ thể người.
Thiết bị Neuralink với các sợi điện cực mỏng mảnh sẽ được cấy ghép vào não người bệnh
Nguyên mẫu sợi điện cực của Neuralink
Các sợi điện cực này được làm từ một loại polymer dẻo có khả năng tương thích sinh học – nghĩa là nó sẽ không gây hại khi cấy ghép vào trong bộ não người. Thông qua một robot do Neuralink thiết kế, các điện cực mỏng mảnh như sợi tóc này có thể được đặt một cách chính xác vào trong vỏ não người bệnh.
Khi được cấy ghép vào trong vỏ não người bệnh, các điện cực này sẽ đọc tín hiệu truyền đi từ não bộ và sau đó truyền về “trái tim” của Neuralink – con chip N1. Với khả năng xử lý đến 10.000 kênh dữ liệu thần kinh theo thời gian thực, con chip tùy chỉnh này đóng vai trò như một nhà phiên dịch cho tín hiệu từ bộ não người và máy tính – nó phiên dịch các tín hiệu trong bộ não người thành thông tin đầu vào cho máy tính và ngược lại.
Để gửi được thông tin tới máy tính, Neuralink dùng một công nghệ rất phổ biến hiện nay – kết nối Bluetooth – giúp truyền tín hiệu không dây, ít tiêu tốn năng lượng và do vậy, cũng giảm thiểu khả năng quá nhiệt có thể gây hại cho người cấy ghép. Điều này đã giúp não bộ người cấy ghép có thể dùng ý nghĩ của mình để điều khiển chuột máy tính mà không phải cử động chân tay.
Hình ảnh nguyên mẫu chip N1 khi Neuralink công bố thiết bị của mình
Tưởng chừng đơn giản nhưng chính kết nối Bluetooth này lại là một bước tiến mới trong quá trình phát triển giao diện điều khiển giữa não người và máy tính – hay còn được gọi là BCI (Brain-Computer Interface). Thông thường, các thiết bị ghi nhận tín hiệu não bộ thường phải dùng dây dẫn kết nối tới máy tính, làm cho thiết bị khó phổ biến với người dùng thông thường.
Hơn thế nữa, so với nhiều thiết bị BCI khác, thiết bị của Neuralink nhắm đến từng tế bào riêng lẻ, do vậy, thu được nhiều dữ liệu quan trọng để giải mã các suy nghĩ phức tạp hơn, giúp điều khiển được nhiều thao tác hơn.
Pin của Neuralink được sạc không dây thông qua một cuộn sạc cảm ứng
Trên thực tế, theo các nhà khoa học thần kinh, thiết bị của Neuralink không có nhiều đột phá lớn về phát triển công nghệ – các điện cực bề mặt với khả năng tương tự đã được một số công ty khác tạo ra trong nhiều thập kỷ qua. Tuy nhiên, điều đáng chú ý trong thiết bị Neuralink là khả năng gói gọn nhiều công nghệ với nhau thành một hệ thống duy nhất, hơn thế nữa đủ nhỏ gọn để có thể cấy ghép vào vỏ não người mà không ảnh hưởng gì đến sinh hoạt hàng ngày.
Mở ra tương lai mới cho năng lực con người
Hiện tại, Neuralink mới có thể giúp người dùng điều khiển chuột máy tính, chưa thực hiện được các thao tác như ấn và giữ nút bấm. Ông Elon Musk cho biết, trong tương lai Neuralink sẽ hoàn thiện các tính năng để tăng cường khả năng cho thiết bị cấy ghép.
Trong một tương lai xa hơn, thiết bị Neuralink có thể giúp người khuyết tật phục hồi lại các nhiều chức năng cử động trên cơ thể, thông qua việc dùng ý nghĩ điều khiển các chi giả với những thao tác phức tạp hơn, cũng như giao tiếp với các thiết bị kỹ thuật số. Xa hơn nữa, ông Musk từng nói về khả năng tăng cường năng lực của con người thông qua các thiết bị cấy ghép như của Neuralink.
