Швейцарская компания Ability Neurotech готовится вывести мозговые имплантаты на новый уровень: их устройство передаёт нейронные сигналы через кожу с помощью инфракрасного лазера, без батарей и проводов. Первые испытания на людях уже начались в Германии, а к концу 2026 года стартует длительное исследование в Нидерландах с участием пациентов с боковым амиотрофическим склерозом (БАС).

Свет вместо радиоволн

Интерфейс мозг-компьютер (BCI) от Ability Neurotech использует электрокортикографию (ECoG) — сетку из 128 электродов, которая ложится на поверхность мозга, а не проникает в ткань. Каждый канал снимает сигнал 30 000 раз в секунду, что даёт очень детальную картину активности. Но главная инженерная изюминка — способ передачи данных. Вместо привычного радиочастотного канала имплантат отправляет информацию через оптический линк на инфракрасном лазере со скоростью до 50 мегабит в секунду. Внешняя гарнитура принимает сигнал и передаёт его на отдельный процессор для декодирования.

Такой подход позволяет передавать сырые записи без сжатия и даунсэмплинга. По словам генерального директора Ability Neurotech Ротема Копеля, цель заключалась в том, чтобы вывести необработанные данные наружу, а всю обработку оставить внешнему оборудованию. Мейтри Вирагкар, научный сотрудник лаборатории нейропротезирования Калифорнийского университета в Дэвисе, считает, что сохранение всей информации в сырых нейронных данных полезно для декодирования: «Драгоценные данные не теряются из-за ограничений передачи». Она отмечает, что комбинация безбатарейной конструкции и оптического линка «звучит очень многообещающе для хронических ECoG-записей».

Без батареи и проводов

Имплантат питается беспроводным способом через индукцию от внешней гарнитуры, поэтому внутри нет аккумулятора, который со временем пришлось бы менять. Это снижает риски хирургических вмешательств и упрощает долгосрочное использование. Полностью имплантированная беспроводная система также избавляет от постоянного соединения через кожу, которое используется в некоторых BCI и может стать источником инфекций.

Инженерам пришлось решать несколько непростых задач. Передача большого объёма данных требует энергии и выделяет тепло, поэтому контроль температуры стал ключевой проблемой. Электродные соединения нужно было упаковать в герметичный корпус, защищающий электронику от влаги. Оптический линк должен работать при разной толщине кожи, наличии кровеносных сосудов и волос, а также терпеть неидеальное совмещение с внешней гарнитурой. По словам Копеля, на разработку технологии ушло около десяти лет, а после финализации дизайна — ещё примерно 18 месяцев на стендовые испытания, проверку долговечности и другие валидационные тесты.

Первые шаги в клинике

В прошлом месяце компания начала интраоперационное исследование в Германии: во время операций по удалению опухолей мозга у пациентов записывали нейронные сигналы в течение коротких сессий по 20–30 минут. На следующих этапах исследования устройство будут использовать для записи активности мозга у пяти пациентов в сознании, когда они выполняют речевые и двигательные задачи.

Отдельное хроническое клиническое испытание в Нидерландах запланировано на конец 2026 года. Университетский медицинский центр Утрехта набирает участников для годичного исследования, в рамках которого люди с БАС получат имплантат, будут тренироваться с ним дома и проходить повторные записи мозговых сигналов. Проект нацелен на разработку BCI для восстановления речи у парализованных пациентов.

Копель говорит, что сначала оценят процедуру имплантации, безопасность и производительность устройства. Следующая цель — проверить, смогут ли участники управлять компьютером с помощью имплантата, а затем перейти к декодированию речи: переводу намеренной речи из мозговой активности в слова в реальном времени.

Гонка технологий и вопросы долгосрочности

Ability Neurotech — не единственная компания, работающая над высокоскоростной беспроводной передачей данных от имплантатов. Вирагкар отмечает, что другие полностью имплантируемые BCI, как с ECoG, так и с проникающими электродами, используют схожие высокопропускные архитектуры, некоторые даже превышают 50 Мбит/с. «Беспроводные имплантируемые BCI всё ещё находятся на ранней стадии, и мы видим множество новых клинических испытаний с этими устройствами, которые различаются по числу каналов, соотношению сигнал/шум и скорости передачи данных — всё это определит их производительность, функциональность и долгосрочную полезность», — говорит она.

Более сложный тест начнётся после имплантации: как сохранить систему полезной в течение многих лет повседневной жизни. Программное обеспечение нужно обновлять, мозговые сигналы могут меняться со временем, а пациенты могут остаться зависимыми от имплантата даже после того, как создавшая его компания изменится или исчезнет. Вирагкар подчёркивает, что устойчивая производительность и точность декодирования на протяжении нескольких лет критически важны для долгосрочного использования имплантируемых BCI. «Программные задачи, такие как поддержание и калибровка декодеров и обновление пользовательских приложений, решить проще, но важно, чтобы качество сигнала от устройства сохранялось в течение длительного времени», — поясняет она.

Ability Neurotech предусмотрела и сценарий своего возможного ухода. Технология разрабатывалась в некоммерческом Центре Висса по био- и нейроинженерии в Женеве, откуда компания выделилась в 2025 году. По словам Копеля, если Ability прекратит деятельность, её интеллектуальная собственность и обязательства вернутся в центр. Вирагкар добавляет, что по мере развития области понадобятся более сильные системы поддержки пациентов, а также структуры и политики для безопасного и устойчивого внедрения имплантируемых BCI.

Пока же главный вопрос — сможет ли оптический линк на инфракрасном лазере оправдать ожидания в реальных условиях длительного использования. Первые данные из операционных в Германии и предстоящее годичное исследование в Нидерландах покажут, насколько такая архитектура готова к повседневной жизни людей с тяжёлым параличом.