От эпохи научных открытий к веку киборгов. Ведущие мировые эксперты осветили прошлое и будущее нейротехнологий
Нейротехнологии шагают сегодня по планете в целом ряде направлений научно-технического прогресса, но наибольшим спросом пользуются в сфере медицины и реабилитации. Вокруг них уже сформировалась целая индустрия – нейроиндустрия. О её будущем, прошлом и настоящем рассказали ведущие учёные в сфере нейронаук на всероссийском Слёте участников рынка нейроиндустрии.
Мероприятие прошло 8 июня в три этапа в городе Владивостоке. Оффлайн встреча сопровождалась онлайн-трансляцией и прямым эфиром со спикерами, которые не смогли присутствовать лично, в том числе с учёными из КНР и США.
В ходе первой сессии участники обсудили историю и перспективы нейроиндустрии, обсудили общие тренды, поговорили о том, куда движется нейронаука и нейротехнологии. Вторая часть мероприятия была посвящена бизнес-вопросам. Участники разобрали практические и теоретические кейсы использования нейротехнологий российскими и зарубежными компаниями.
В финале Слёта состоялся круглый стол, посвященный проблемам развития в России инвазивных нейротехнологий.
Модератором всех трёх частей мероприятия выступила Оксана Косаченко, старший инвестиционный директор АФК «Система».
Спикеры Слёта – ведущие мировые учёные в сфере нейротехнологий, популяризаторы нейроиндустрии и представители реабилитационной отрасли. Несмотря на общую сферу деятельности, эксперты представляли разные технологические направления и демонстрировали многообразие решений внутри нейроиндустрии.
«Когда мы говорим про нейроиндустрию, мы имеем в виду технологии рынка «Нейронет». Но нужно понимать, что это скопление большого количества секторов промышленности, сфер науки и сегментов бизнеса. Объединяет их сквозная научная тема нейронаук», – подчеркнул Иван Бирюков, руководитель инфраструктурного центра по направлению «Нейронет» 3.0, генеральный директор АНО «Технологии возможностей» и организатор Слёта.
В финале Слёта состоялся круглый стол, посвященный проблемам развития в России инвазивных нейротехнологий.
Модератором всех трёх частей мероприятия выступила Оксана Косаченко, старший инвестиционный директор АФК «Система».
Спикеры Слёта – ведущие мировые учёные в сфере нейротехнологий, популяризаторы нейроиндустрии и представители реабилитационной отрасли. Несмотря на общую сферу деятельности, эксперты представляли разные технологические направления и демонстрировали многообразие решений внутри нейроиндустрии.
«Когда мы говорим про нейроиндустрию, мы имеем в виду технологии рынка «Нейронет». Но нужно понимать, что это скопление большого количества секторов промышленности, сфер науки и сегментов бизнеса. Объединяет их сквозная научная тема нейронаук», – подчеркнул Иван Бирюков, руководитель инфраструктурного центра по направлению «Нейронет» 3.0, генеральный директор АНО «Технологии возможностей» и организатор Слёта.
Именно объединение самых разных направлений и сфер экономики под флагом нейроиндустрии дало в последние годы гигантский прогресс, как научный, так и экономический, считает Эмиль Исагулян, основатель и президент Национального Общества Нейромодуляции в РФ.
«Отдельные идеи, связанные с нейроинтерфейсами, сами по себе были достаточно давно, они зарождались в самых разных лабораториях и клиниках. Но всё это начало двигаться только тогда, когда клиника объединилась с инженерией, и в том числе с бизнесом. Такое объединение очень важно для развития нейроиндустрии», – отметил Эмиль Исагулян в ходе своего доклада, посвящённого нейробионике, её истории и основным направлениям применения.
Нейроиндустрию можно отнести к креативным индустриям, уверен Игорь Виткалов, заместитель министра цифрового развития и связи Приморского края.
«Её можно отнести к тем индустриям, которые добавляют ценность в конечный продукт за счёт того, что в него вложен интеллект людей, которые заинтересованы нести в мир светлое и доброе», – сказал Игорь Виткалов в ходе приветственного слова.
Помимо «светлого и доброго», нейроиндустрия представляет сегодня для человечества и практический бизнес-интерес. Ведь в последнее 10-летие она демонстрирует колоссальный рост. По словам Ивана Бирюкова, в 2014 году объём инвестиций в проекты нейроиндустрии по всему миру составлял порядка 1 млрд долларов. Уже в 2021 году эта цифра увеличилась до 7 с лишним миллиардов. А среднегодовой темп прироста самих рынков сегодня превышает уже 10%. По последним прогнозам, объём мирового рынка к 2025 году превысит полтриллиона долларов США.
«Отдельные идеи, связанные с нейроинтерфейсами, сами по себе были достаточно давно, они зарождались в самых разных лабораториях и клиниках. Но всё это начало двигаться только тогда, когда клиника объединилась с инженерией, и в том числе с бизнесом. Такое объединение очень важно для развития нейроиндустрии», – отметил Эмиль Исагулян в ходе своего доклада, посвящённого нейробионике, её истории и основным направлениям применения.
Нейроиндустрию можно отнести к креативным индустриям, уверен Игорь Виткалов, заместитель министра цифрового развития и связи Приморского края.
«Её можно отнести к тем индустриям, которые добавляют ценность в конечный продукт за счёт того, что в него вложен интеллект людей, которые заинтересованы нести в мир светлое и доброе», – сказал Игорь Виткалов в ходе приветственного слова.
Помимо «светлого и доброго», нейроиндустрия представляет сегодня для человечества и практический бизнес-интерес. Ведь в последнее 10-летие она демонстрирует колоссальный рост. По словам Ивана Бирюкова, в 2014 году объём инвестиций в проекты нейроиндустрии по всему миру составлял порядка 1 млрд долларов. Уже в 2021 году эта цифра увеличилась до 7 с лишним миллиардов. А среднегодовой темп прироста самих рынков сегодня превышает уже 10%. По последним прогнозам, объём мирового рынка к 2025 году превысит полтриллиона долларов США.
История нейротехнологий начинается во второй половине XX века – именно тогда впервые научились подавлять боль хирургически, с помощью электрических импульсов, которые использовали для стимуляции спинного мозга.
«С тех пор спинальная стимуляция стала самой популярной операцией для лечения боли во всём мире. Нейромодуляция существует уже более 60 лет. За это время изменилось очень многое, практически всё. Изменились аппараты, которыми мы пользуемся, изменились процедурные детали, изменились показания, изменились парадигмы самой стимуляции. Когда всё это начиналось, генераторов имплантируемых не было – их ещё не изобрели. Не было возможности вставлять батарейки в такие небольшие аппараты, которые бы вживлялись в тело. Источник энергии всегда находился снаружи. С тех пор появились адаптивные и многоэлектродные генераторы. Появилась конкуренция. Теперь, когда вы имплантируете электрод, вы можете уже решать – какой конкретно генератор, какой конкретно электрод будет подходить данному конкретному пациенту. Индивидуализация лечения становится гораздо более доступной. А аппараты теперь можно программировать дистанционно через Интернет из любой точки мира», – поделился Константин Славин из отделения нейрохирургии Иллинойского университета в Чикаго, Президент Всемирного общества стереотаксической и функциональной нейрохирургии, избранный президент Международного общества нейромодуляции, бывший президент Американского общества стереотаксической и функциональной нейрохирургии.
Историю электрической стимуляции дополнил Игорь Лавров, сотрудник клиники Мэйо – Рочестер (США), профессор кафедры неврологии ФГАОУ ВО «Казанский (приволжский) федеральный университет». Спикер также сравнил примеры инвазивной и неинвазивной стимуляции. Кроме того, Игорь Лавров рассказал про быстрый и длительный эффекты при нейромодуляции, про их преимущества и недостатки, а также особенности терапии с их помощью некоторых заболеваний.
Александр Каплан, заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов биологического факультета ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», отметил широкие возможности для применения нейротехнологий в самых разных сферах.
«С тех пор спинальная стимуляция стала самой популярной операцией для лечения боли во всём мире. Нейромодуляция существует уже более 60 лет. За это время изменилось очень многое, практически всё. Изменились аппараты, которыми мы пользуемся, изменились процедурные детали, изменились показания, изменились парадигмы самой стимуляции. Когда всё это начиналось, генераторов имплантируемых не было – их ещё не изобрели. Не было возможности вставлять батарейки в такие небольшие аппараты, которые бы вживлялись в тело. Источник энергии всегда находился снаружи. С тех пор появились адаптивные и многоэлектродные генераторы. Появилась конкуренция. Теперь, когда вы имплантируете электрод, вы можете уже решать – какой конкретно генератор, какой конкретно электрод будет подходить данному конкретному пациенту. Индивидуализация лечения становится гораздо более доступной. А аппараты теперь можно программировать дистанционно через Интернет из любой точки мира», – поделился Константин Славин из отделения нейрохирургии Иллинойского университета в Чикаго, Президент Всемирного общества стереотаксической и функциональной нейрохирургии, избранный президент Международного общества нейромодуляции, бывший президент Американского общества стереотаксической и функциональной нейрохирургии.
Историю электрической стимуляции дополнил Игорь Лавров, сотрудник клиники Мэйо – Рочестер (США), профессор кафедры неврологии ФГАОУ ВО «Казанский (приволжский) федеральный университет». Спикер также сравнил примеры инвазивной и неинвазивной стимуляции. Кроме того, Игорь Лавров рассказал про быстрый и длительный эффекты при нейромодуляции, про их преимущества и недостатки, а также особенности терапии с их помощью некоторых заболеваний.
Александр Каплан, заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов биологического факультета ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», отметил широкие возможности для применения нейротехнологий в самых разных сферах.
«Нейротехнологии шагают по планете по всех своих видах. Нейроинтерфейсные решения позволяют декодировать намерение человека – это называется электроэнцефалографией. Если декодировать их не для развлечения, а для того, чтобы передавать в качестве команд на внешние вычислительные устройства, то, чтобы представить возможности таких технологий достаточно просто включить фантазию. Я лично работаю в своей лаборатории для медицины и знаю, что в этой отрасли применение для них можно найти самое широкое», – сказал Александр Каплан.
Тему инвазивных нейротехнологий поднял Василий Попков, руководитель группы Института перспективных исследований проблем искусственного интеллекта и интеллектуальных систем ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова».
«Главная краеугольная проблема всех инвазивных технологий – это безопасность. Ведь, когда мы вторгаемся в организм и нервную ткань человека, одну из самых нежных, она реагирует крайне негативно. Во-первых, это небезопасно, а во-вторых, интерфейсы быстро перестают работать. Имплант сам по себе скоро ломается, ведь нежная электроника оказывается в довольно агрессивной среде человеческого организма. Самим организмом она тоже отторгается – возникает нейровоспаление, а вокруг места имплантации погибают нейроны и образуется рубец, который изолирует наш электрод от нервной ткани и не даёт им взаимодействовать», – рассказал Василий Попков.
Однако, по словам спикера, в нейрохирургии есть инструменты для борьбы с этим явлением. Имплант можно сделать маленьким, более тонким и мягким, а также покрыть его биосовместимыми полимерами, компонентами клеточной матрицы или населить стволовыми клетками. Кроме того, в имплант можно добавить помпы, которые позволят подкалывать лекарства. И наконец пациента можно заранее готовить к имплантации. Для этого есть самые разные подходы, которые позволят уменьшить отторжение и снизить повреждения от имплантации.
А вот обслуживание и ремонт таких имплантов – действительно большая проблема, так как предполагает регулярное извлечение импланта из организма и затем его новое вживление.
О развитии нейромодуляции в Китае по видеосвязи рассказал Жан Луиз, эксперт компании Reshena, которая занимается производством нейростимуляторов. Спикер представил продукцию своего предприятия и привёл кейсы пациентов, которые пользуются нейроимплантами Reshena.
Все нейротехнологии, которые есть сегодня на мировом рынке, можно разделить на пять направлений, считает Алексей Паевский, главный редактор портала Neuronovosti.Ru, заместитель руководителя по коммуникациям Центра компетенций НТИ по новым и мобильным источникам энергии при ФГБУ ИПХФ РАН. Это нейровизуализация, считывание активности нервной системы, стимуляция нервной системы, протезирование нервной системы, а также протезирование сенсорики.
Про телемедицинские решения для инструментальной диагностики рассказал Алексей Иванов, руководитель отдела управления продуктами ООО «Нейрософт». В докладе спикер затронул проблемы, с которыми сталкиваются врачи при такой процедуре, поделился опытом и представил результаты, которых достигла его компания.
Рынок ассистивных технологий на Слёте нейроиндустрии представил Андрей Давидюк, генеральный директор ООО «Моторика». Его доклад касался бизнес-составляющей отрасли. Действующим и будущим стартапам, опирающимся на нейротехнологии, эксперт посоветовал ориентироваться не на один регион или страну, а сразу на мировой рынок, не бояться амбиций и подбирать качественные кадры.
Тему инвазивных нейротехнологий поднял Василий Попков, руководитель группы Института перспективных исследований проблем искусственного интеллекта и интеллектуальных систем ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова».
«Главная краеугольная проблема всех инвазивных технологий – это безопасность. Ведь, когда мы вторгаемся в организм и нервную ткань человека, одну из самых нежных, она реагирует крайне негативно. Во-первых, это небезопасно, а во-вторых, интерфейсы быстро перестают работать. Имплант сам по себе скоро ломается, ведь нежная электроника оказывается в довольно агрессивной среде человеческого организма. Самим организмом она тоже отторгается – возникает нейровоспаление, а вокруг места имплантации погибают нейроны и образуется рубец, который изолирует наш электрод от нервной ткани и не даёт им взаимодействовать», – рассказал Василий Попков.
Однако, по словам спикера, в нейрохирургии есть инструменты для борьбы с этим явлением. Имплант можно сделать маленьким, более тонким и мягким, а также покрыть его биосовместимыми полимерами, компонентами клеточной матрицы или населить стволовыми клетками. Кроме того, в имплант можно добавить помпы, которые позволят подкалывать лекарства. И наконец пациента можно заранее готовить к имплантации. Для этого есть самые разные подходы, которые позволят уменьшить отторжение и снизить повреждения от имплантации.
А вот обслуживание и ремонт таких имплантов – действительно большая проблема, так как предполагает регулярное извлечение импланта из организма и затем его новое вживление.
О развитии нейромодуляции в Китае по видеосвязи рассказал Жан Луиз, эксперт компании Reshena, которая занимается производством нейростимуляторов. Спикер представил продукцию своего предприятия и привёл кейсы пациентов, которые пользуются нейроимплантами Reshena.
Все нейротехнологии, которые есть сегодня на мировом рынке, можно разделить на пять направлений, считает Алексей Паевский, главный редактор портала Neuronovosti.Ru, заместитель руководителя по коммуникациям Центра компетенций НТИ по новым и мобильным источникам энергии при ФГБУ ИПХФ РАН. Это нейровизуализация, считывание активности нервной системы, стимуляция нервной системы, протезирование нервной системы, а также протезирование сенсорики.
Про телемедицинские решения для инструментальной диагностики рассказал Алексей Иванов, руководитель отдела управления продуктами ООО «Нейрософт». В докладе спикер затронул проблемы, с которыми сталкиваются врачи при такой процедуре, поделился опытом и представил результаты, которых достигла его компания.
Рынок ассистивных технологий на Слёте нейроиндустрии представил Андрей Давидюк, генеральный директор ООО «Моторика». Его доклад касался бизнес-составляющей отрасли. Действующим и будущим стартапам, опирающимся на нейротехнологии, эксперт посоветовал ориентироваться не на один регион или страну, а сразу на мировой рынок, не бояться амбиций и подбирать качественные кадры.
Слёт проводился инфраструктурным центром по направлению «Нейронет» 3.0 (АНО «Технологии возможностей») в рамках серии мероприятий, направленных на усовершенствование Дорожной карты «Нейронет» и, в целом, на развитие рынка нейротехнологий в России. Партнёром мероприятия выступил ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет».