Synchron: startup thầm lặng có khả năng thách thức công ty Neuralink của Elon Musk mà không cần phải cho khoan não

[trungthuc]

(Minh họa)

Trong thế giới kỹ thuật nơi mà ranh giới giữa con người và máy móc đang dần dần được cho xóa nhòa, công ty Neuralink của Elon Musk từ lâu đã trở thành biểu tượng cho giấc mơ kết nối trí não với máy tính, với mục tiêu đưa con người tiến hóa sang giai đoạn tiến triển mới. Thế nhưng, trong khi giới truyền thông vẫn dõi theo từng bước đi của Musk, một cái tên ít nổi bật hơn đang dần dần vượt lên trong lĩnh vực "giao diện não-máy" (BCI–Brain-Computer Interface): Synchron.

Điểm đặc biệt của startup Synchron là việc kết nối này không đòi hỏi phải cho khoan sọ, không cần đến robot phẫu thuật và Synchron cũng không đưa ra lời hứa viễn vông về tương lai. Họ chọn cách im lặng để phục vụ những con người thật sự, với nhu cầu thực tế: khôi phục sự độc lập, khả năng giao tiếp và kiểm soát của những người bị liệt toàn thân. Trong số đó, có một người đàn ông tên Mark Jackson, nhân vật trung tâm của cuộc cách mạng âm thầm này.

Mark Jackson bị mất tất cả nhưng vẫn điều khiển thế giới qua ý nghĩ

Mark Jackson từng là một người đàn ông mạnh mẽ và làm công việc trong mơ của mình tại một công ty hoa ở tiểu bang Georgia. Tuy nhiên vào đầu năm 2021, mọi thứ đều bị sụp đổ. Ông bắt đầu cảm thấy bị yếu và tê cứng tay chân. Tưởng rằng mình chỉ bị chèn dây thần kinh, ông đến bệnh viện và được chẩn đoán bị mắc chứng bệnh xơ cứng teo cơ (ALS), căn bệnh kiễm ác khiến cho các tế bào thần kinh dần dần bị chết đi, để lại một cơ thể bất động nhưng tâm trí vẫn luôn tỉnh táo.

Đến cuối năm 2022, căn bệnh này đã khiến cho ông không còn gõ được bàn phím, không thể xách nổi một chậu hoa. Mark buộc phải xin nghỉ việc và chuyển về sống cùng người anh trai tại Pittsburgh, PA. Cuộc sống bỗng chốc bị thu nhỏ lại trong bốn bức tường, nơi mà mỗi ngày là một cuộc chiến với sự bất lực. Tuy nhiên, ông đã không bỏ cuộc. Khi qua thử nghiệm lâm sàng với thuốc đã kết thúc, Mark tìm đến một cuộc nghiên cứu khác: thử nghiệm thiết bị BCI từ Synchron. Dù không thể chữa khỏi hoàn toàn căn bệnh ALS, thiết bị này có thể mang lại cho ông một phần sự tự do quý giá hơn bất cứ loại thuốc nào đang có.

Điểm đáng chú ý là trong quá trình tham gia, Mark Jackson là một trong số rất ít người có thể tiếp tục sử dụng thiết bị BCI của Synchron trong khi có nhiều người tham gia thí nghiệm khác đã phải cho dừng lại vì bệnh tiến triển nặng hoặc đã qua đời. Điều này cho thấy thực tế phũ phàng với những thách thức khi áp dụng kỹ thuất mới cho bệnh nhân ALS.

Đến tháng 8 năm 2023, ông đã được phẫu thuật cho cấy ghép. Sau vài tháng điềuchỉnh phức tạp, đến tháng 10, tín hiệu não ông đã kết nối thành công với máy tính. Trong một trò chơi đơn giản với một chấm trắng di chuyển đến mục tiêu màu đỏ, Jackson đã có thể nghĩ đến việc nắm tay phải để điều khiển chấm trắng di chuyển theo ý ông. Mỗi lần trò chơi phát ra âm thanh "ding!" mỗi khi ông bắn trúng mục tiêu là một chiến thắng, không chỉ trong game, mà trong chính cuộc đời mình.

Synchron: Giải pháp đọc suy nghĩ không cần phải cho khoan não

Synchron là một công ty khởi nghiệp về kỹ thuật thần kinh có trụ sở tại New York, được sáng lập bởi hai bác sĩ người Úc, Tom Oxley và Rahul Sharma. Cảm hứng đến với ông Oxley sau thời gian làm việc tại trung tâm chăm sóc người bệnhALS, nơi mà ông chứng kiến sự suy sụp về thể chất nhưng vẫn còn đó trí tuệ sắc bén bên trong. Ngoài ra, với Tom Oxley, ông từng có mong muốn rằng kỹ thuật đặt stent trong tim có thể được cho áp dụng cho não. Chính điều này đã khiến cho ông và Rahul thành lập ra công ty Synchron và biến điều đó trở thành hiện thực.

Điểm đột phá của Synchron là cách thức mà họ tiếp cận với bộ não: không cần phẫu thuật sọ, không xâm nhập vào mô não. Thay vào đó, họ sử dụng một thiết bị nhỏ tên là Stentrode, một ống lưới kim loại cỡ que diêm, được luồn qua tĩnh mạch cổ qua ống thông, đi lên não và dừng lại gần vùng vỏ não vận động. Tại đó, thiết bị sẽ "bắt nghe" các tín hiệu điện não liên quan đến chuyển động tay chân, dù cơ thể không còn phản ứng gì được.

Mô hình hoạt động của Synchron BCI

Ở vị trí này, Stentrode sẽ sử dụng 16 điện cực thu nhận tín hiệu từ não, dù khả năng ghi nhận chi tiết hoạt động từng tế bào thần kinh có thể không tốt vượt trội như các thiết bị cấy trực tiếp vào mô não như cách mà Utah array hay Neuralink thực hiện. Các điện cực của Stentrode chỉ nghe được những âm thanh tổng quát và tuy tín hiệu có yếu hơn, những điện cực này vẫn hỗ trợ cho bệnh nhân đủ sức để thực hiện các thao tác căn bản như điều khiển con trỏ số trên màn hình.

(Minh họa)

Ngoài ra, bên dưới xương đòn của bệnh nhân là một bộ vi xử lý nhỏ, tiếp nhận tín hiệu và truyền ra ngoài qua tín hiệu hồng ngoại. Một thiết bị thu ở ngoài, đặt ngay ngực, sẽ ghi lại tín hiệu này và truyền đến bộ giải mã, biến suy nghĩ thành hành động trên màn hình. Quy trình nghe qua có vẻ phức tạp nhưng lại an toàn hơn nhiều so với việc cho cấy chip vào mô não như cách thức mà Neuralink thực hiện. Cách cho can thiệp lấn chiếm này sẽ yêu cầu robot phẫu thuật và tiềm ẩn rủi ro gây ra tổn thương ở não, chảy máu hoặc bị nhiễm trùng. Thay vào đó, rủi ro của Synchron chủ yếu là các biến chứng thông thường của phẫu thuật đặt stent như bị đông máu hoặc bị nhiễm trùng, vốn do đội ngũ bác sĩ tim mạch, những người đã từng quen thuộc với quy trình cho đặt stent, thực hiện. Đây là quy trình phổ biến hơn nhiều so với phẫu thuật thần kinh đặc thù.

Hiện tại, Synchron nhận được nguồn vốn đầu tư lớn từ các quỹ và cá nhân nổi bật như DARPA, chính phủ Úc, Jeff Bezos, Bill Gates, Vinod Khosla. Ngay cả Elon Musk từng cân nhắc rót vốn khi Neuralink có phần tiến triển bị chậm lại. Với việc được các tên tuổi lớn chú ý đã khiến cho công ty Synchron trở thành một startup đầy tiềm năng trong lĩnh vực BCI này.

Kỹ thuật của Synchron mang lại "ánh sáng" cho người dùng

Trên lý thuyết, cả Synchron lẫn Neuralink đều giúp con người điều khiển máy móc qua suy nghĩ. Điều khiến cho Synchron được nổi bật là họ đã giúp cho các bệnh nhân như Jackson có thể sử dụng thiết bị để viết email, mua sắm, điều khiển iPad ngay hôm nay, chứ không chỉ dừng lại ở các màn trình diễn kỹ thuật hay những lời hứa cho tương lai xa vời. Trong khi đó, Neuralinkcũng có những bước tiến về mặt kỹ thuậtvà đã cho thử nghiệm trên người, nhưng số ca ứng dụng thực tiễn thường nhật vẫn còn bị giới hạn.

Bên cạnh đó, Synchron cũng được kết hợp với chatbot của OpenAI để giúp trong các giao tiếp, liên kết với Apple Vision Pro để mang đến sự trải nghiệm các hình ảnh sống động cho bệnh nhân, và thậm chí điều khiển Amazon Alexa qua suy nghĩ. Hệ thống giờ đây có thể tự động cho kết nối với iPhone, iPad, Vision Pro thông qua Bluetooth. Đó là khả năng tương tác sâu với hệ thống kỹ thuật tiêu dùng mà chưa có BCI nào khác làm ra được. Với giải pháp này, một bệnh nhân như Jackson hoàn toàn có khả năng sử dụng BCI để dạo trong rừng mưa New Zealand qua Apple Vision Pro.

Hơn nữa, Synchron chú trọng đưa ra các giải pháp đáp ứng ngay nhu cầu thực tế của người bị khuyết tật, thay vì theo đuổi viễn cảnh "hậu nhân loại" như Neuralink. Đồng thời, khi kỹ thuật BCI trưởng thành, vấn đề đánh giá hiệu quả như giá trị thực tế, khả năng được hệ thống bảo hiểm y tế thanh toán đang trở thành bài toán hóc búa mà các tổ chức như FDA đang bắt đầu cho xem xét.

Một số giới hạn hiện tại

Tuy đã hoạt động tốt, nhưng thiết bị sử dụng của Jackson vẫn cần có sự kết nối dây ở bên ngoài. Điều này đã khiến cho ông chỉ sử dụng được 2 lần mỗi tuần khi kỹ sư của Synchron đến hỗ trợ. Mark thừa nhận rằng ông cảm thấy khá thuận tiện khi sử dụng giọng nói thông qua Siri hay Alexa hơn, nhưng chính giọng nói đôi khi lại không đủ, đặc biệt với một số ứng dụng không có hỗ trợ. Ngoài ra, với những bệnh nhân bị liệt nặng hơn, không còn khả năng nói, thì BCI là cửa sổ duy nhất để kết nối với thế giới bên ngoài.

Jackson và kỹ sư của Synchron trong một buổi huấn luyện sử dụng BCI (Minh họa)

Ngoài ra, dù cảm thấy hào hứng khi sử dụng, ông vẫn còn phải phụ thuộc vào dây nối và kỹ sư hỗ trợ, một thực tế khiến cho sự trải nghiệm bị giới hạn. Những trường hợp mất khả năng kiểm soát nhận thức như việc mất năng lực trí tuệ do ALS tiến triển sẽ khiến cho việc sử dụng thiết bị BCI và giải pháp của Synchron trở nên vô ích, do thiết bị này dựa vào ý định điều khiển rõ ràng của chủ thể.

Hiện tại, Synchron đang nghiên cứu sáng tạo ra phiên bản không dây với mục tiêu cho thử nghiệm quy mô lớn với 30-50 người tham gia vào năm 2026. Ngoài ra, họ cũng đang tìm cách gia tăng độ phủ của thiết bị bằng cách cho triển khai nhiều Stentrode tại các vùng não khác nhau, mở đường cho các chức năng điều khiển tự nhiên và phức tạp hơn.

Và trong giới kỹ thuật này, sự cạnh tranh về số lượng điện cực, độ phân giải tín hiệu như cách mà Neuralink vượt xa về mặt kỹ thuật vẫn chưa hoàn toàn là yếu tố quyết định thắng bại vì hầu hết người sử dụng hiện tại chỉ cần những chức năng căn bản: giao tiếp, điều khiển thiết bị số thông qua các thao tác đơn giản như chọn và di chuyển, thay vì các chuyển động phức tạp hơn.

Nguồn: Wired