Hlavní navigace

Michal Máslík (Circadia): Když máte čip v mozku, neměl by se moc zahřívat

Jan Sedlák

Michal Máslík se na Imperial College snaží vymyslet novou generaci čipů do mozku. A vedle toho rozjel firmu vylepšující lidský spánek.

Doba čtení: 15 minut

Michal Máslík byl mimo jiné vyhlášen nejlepším studentem na britské Imperial College. Dnes už se tam věnuje svému doktorandskému projektu a snaží se vyvinout novou generaci implantátů do mozku.

Vedle toho společně se svými kolegy rozjel startup Circadia, který chce pomocí senzorů a strojového učení léčit poruchy spánku. Máslík v rozhovoru pro Lupu popisuje, jak všechny tyto věci fungují.

Naposledy jsme si v Londýně povídali, když jsi byl na Imperial College vyhlášen nejlepším studentem ročníku. Jak pokračuje tvoje angažmá?

Na Imperial College studuji pořád. Vedle toho, že rozjíždíme firmu, se věnuji také své doktorandské práci. Čtyři roky jsem studoval inženýrské studium, které jsem dokončil před dvěma lety. Vybral si mě můj „supervisor“, který se věnuje implantátům a integrovaným obvodům do mozku. Jde o případy, kdy například někdo přijde o ruku, tak mu tento implantát umožní ovládat robotickou ruku pomocí myšlenek. Nebo když je někdo připoutaný na lůžku a nemůže ovládat své tělo. Integrované obvody mě zajímají a toto je obor, který propojuje elektroniku a zdravotnictví. Jde o čím dál větší oblast, takže jsem si řekl, že by bylo zajímavé se tomu věnovat.

No a vedle toho za mnou přišel kolega s tím, zda by mě nezajímalo ještě dělat na vlastní firmě. Měl jsem zrovna volné léto, tak jsem mu řekl, že můžu pomoci. A jak to bývá, jsem v tom zabraný poněkud více a firmě se věnuji vedle studia Ph.D.

V čem přesně ten doktorandský projekt spočívá?

Je to vývoj integrovaných obvodů. Sedím u počítače, dělám simulace, vymýšlím nové obvody. Hlavně se zaměřením na to, aby tyto obvody braly co nejméně proudu. Když máte čip v mozku, jakákoliv elektronika se zahřívá. Prostor pro to, aby se něco mohlo zahřívat v mozkové tkáni, je velice omezený.

Snažíme se vymyslet novou generaci implantátů. Měly by vypadat jako takový malý hřebíček, který se zasune do mozkové tkáně, nahoře je cívka a informace se přenáší bezdrátově. Stejně tak napájení je bezdrátové, konkrétně se využívá indukční napájení.

To je rozdíl oproti tomu, co se dělá dnes. Ovládání robotické ruky pomocí implantátu už je možné dnes, ale člověk pořád musí mít dráty vedoucí skrze lebku. To vede k tomu, že vznikají infekce. Když je v tkáni cizí těleso, mozek se tomu brání, vzniká zjizvená tkáň, signály z mozku se odizolují a po měsíci to přestane fungovat. My musíme vymyslet něco, co bude mnohem menší a co eliminuje reakci mozku. Věříme, že to bude cesta k tomu, aby lidé mohli mít něco takového implantované bez toho, aniž by museli na nějaké další operace.

Michal Máslík
Autor: Imperial College

Michal Máslík

Jaké vidíš nejbližší možné využití v praxi?

V nejbližší době bych reálné využití viděl právě u pacientů upoutaných na lůžko, kteří se vůbec nemohou hýbat. Pro tyto lidi je cokoliv, co jim dá nějakou mobilitu, velice úžasná věc. To, když budou moci pohybovat robotickou rukou, pro ně bude obrovský přínos. Je třeba operovat s legislativou. My samozřejmě implantáty musíme zkoušet na lidech. V Anglii legislativa neumožňuje takové testy bez toho, aniž by technologie měla jasný přínos.

Takže si zatím nemůžete jen tak stvořit Doctora Octopuse ze Spider-Mana?

Jednou to třeba půjde, ale legislativně to asi bude problém (smích). My se díváme na zdravotnické uplatnění.

Jak přesně ona robotická ruka funguje?

Jsou dva způsoby, jak to udělat – pomocí biofeedbacku a biomimeticky. Teoreticky víš, jak který neuron v mozku reaguje na pohyb ruky a k tomu se připojí elektroda, která snímá signály. To se v praxi moc nedělá. Dělá se spíše takzvaný „biofeedback“. Robotická ruka je připojená na tvůj mozek. Ty vidíš, jak se ruka pohybuje, a mozek je schopný se naučit, že dané napojení je v určitém místě. A je schopný se naučit ruku ovládat. Když je propojení, mozek se dokáže rekonfigurovat pomocí rehabilitace a učení se. Naučí se, že tento neuron je připojený sem a sem, a pak zvládne ovládání.

Takže se dělá takový machine learning pomocí pohledu na ruku?

Přesně tak. Nejdříve se naučíš menší pohyby a postupně v mozku samostatně vznikají spojení. Je to každopádně věc, kterou zcela zvládneme až za nějakou dobu. Bude ještě trvat, než lidé budou s něčím takovým chodit po ulici. Dnes lidé běžně mají kochleární implantáty, které mají mikrofon, napojí se to na nervové zakončení v uchu a člověk, který neslyšel, díky tomu může slyšet. My děláme opačný směr – kochleární implantát je zvenku do mozku, my děláme směr z mozku ven. To je trochu složitější.

Co už je prakticky trochu dále, je váš projekt Circadia. O co přesně se zde snažíte?

Máme kombinovaný systém, který lidem pomáhá pracovat a spát. Je založený na dvou částech. Jedna část je detekční, kdy máme bezkontaktní spánkový monitor obsahující radar. Pomocí radaru dokážeme detekovat vitální funkce člověka. Jde třeba o dýchání či tep srdce. Ten detekujeme pomocí mikropohybů kůže. Když tepe srdce, trochu se chvěje kůže a to je možné detekovat. Na základě toho získáváme informace, které můžeme zpracovávat. Máme několik úrovní algoritmů a strojové učení. Dokážeme získat spánkové fáze člověka a analyzovat kvalitu spánku. Na základě toho můžeme dávat doporučení a terapie. Spolupracujeme na nich třeba s odborníky ze Stanfordu.

Druhou částí je terapeutická lampa, která vydává modré světlo. Lze dát doporučení, kdy se takové světlo má samo použít tak, aby dobře fungoval spánkový cyklus. Když člověk dostane ve správný čas správnou dávku světla, dají se léčit problémy se spánkem. Jsme jediná společnost, která dokáže nabídnout kompletní systém. Dnes se dají koupit různé druhy terapeutických lamp a spánkových senzorů, ale nic propojeného. Monitor ti řekne, že jsi špatně spal, ale nic k tomu.

Dělali jsme také studii našeho systému v porovnání se systémem PSG. Když má člověk velký problém se spaním, jde do nemocnice, tam na něj připojí různé dráty, musí spát v prostředí, které je pro něj neznámé, je to nepříjemné. To do výsledku měření dává určité zkreslení. Nikdo zatím nemůže zdokumentovat spánkové fáze lépe než tento PSG systém, ale není to dokonalé. Pak jsou na trhu věci jako Fitbit a podobně. Když jsme dělali srovnání, zjistili jsme, že výsledky z těchto zařízení vůbec nejsou dobré.

V rámci měření se přesnost různých aplikací zadarmo vůči PSG pohybuje kolem 20 procent, u Fitbitu a dalších podobných zařízení na trhu je to 40 až 50 procent. S našim zařízením se pohybujeme někde mezi 70 až 80 procenty.

Jak funguje vaše měření?

Funguje to v podstatě stejně jako radar na letišti. Je to podobný princip, i když je to samozřejmě mnohem menší technologie. Je to také bezpečné a není třeba se bát toho, že spíte vedle radaru. Používáme širokopásmový radar a šířka pulzu je rozprostřená na hodně frekvencí. Je to nedetekovatelné, protože energie pulzu je nižší, než je elektromagnetický šum, který je v okolí. Je to mnohem bezpečnější než mít kolem sebe telefon. Radar emituje milion pulzů za sekundu, z čehož se analyzuje pohyb. Na základě toho můžeme získat všechny ty detaily, jako je pohyb kůže. Radar má dosah až deset metrů. Abychom získali vyšší přesnost, máme to omezené na tři metry. Takže radar stačí mít někde třeba na nočním stolku nebo jinde u postele.

Radar se připojí na Wi-Fi a píchne do zásuvky. Přes tvůj účet se data posílají do cloudu. Nabízíme mobilní aplikaci a v té je možné každé ráno sledovat výsledky a podívat se na doporučení. Hodně dat se snažíme předzpracovat přímo na zařízení, abychom redukovali odesílané objemy dat. Z radaru jde milion pulzů za sekundu, takže si přímo na zařízení vybereme to, co nás zajímá, a další zpracování už pak probíhá v cloudu.

Využíváte pak nějaké patterny, jak by takový spánek měl vypadat a jak s ním pracovat?

Je to na základě patternů. Naši technologii testujeme vedle PSG a na základě toho to posíláme do strojového učení. Dále děláme personalizaci na základě údajů od lidí, díky čemuž můžeme lépe individuálně cílit. Měření je pak přesnější. A s tím, jak budeme mít více dat, se díky strojovému učení budeme nadále zlepšovat. Takže se naše přesnost vůči PSG může postupně zlepšit, to jsou naše očekávání.

V oficiálních materiálech uvádíte, že vaše technologie vychází z toho, co používá NASA. O co jde?

Část, kterou používá NASA, jsou terapeutická světla. Na mezinárodní vesmírné stanici (ISS) skoro vůbec nemají přirozené světlo, takže využívají i ono modré světlo pro simulaci dne. My jsme se tímto přístupem inspirovali, nejde přímo o transfer stejné technologie. NASA se o nás zmiňovala ve svém magazínu, ale blíže nespolupracujeme.

Vy každopádně spolupracujete i s Oxfordem a Harvardem…

V rámci práce na naší technologii jsme se začali dívat na experty přes spánek. Narazili jsme na lidi na Harvardu, kteří tam mají spánkovou laboratoř a dělají řadu výzkumů. Rozjeli jsme s nimi spolupráci a máme z Harvardu několik poradců. V Londýně jsme pak začali spolupracovat s profesorem Russellem Fosterem z Oxfordu, který je jednou z největších kapacit přes spánek a jedním z lidí, kteří pracovali na objevu receptoru modrého světla v oku. Původně se myslelo, že jsou v oku dva receptory, a sice tyčinky a čípky, ale tito lidé na experimentech objevili třetí receptor. Konkrétně se pracovalo se slepými myšmi a zjistilo se, že i když jsou slepé, reagují na modré světlo. Dále spolupracujeme s profesorem Adrianem Williamsem, který působí na King’s College a má spánkovou laboratoř. Ten nám pomáhá vše klinicky validovat.

Hodně si zakládáme na tom, že chceme mít vše verifikované. Problémem s oblastí, kde se snažíme působit, je to, že se do ní cpe hodně firem. Jak velcí hráči, tak i menší startupy. Mnoho z nich dopadne špatně, třeba Hello Sense. Ti museli skončit a my jsme přesvědčení, že to bylo kvůli tomu, že jejich zařízení prostě nefungovala. Neměli ověření v akademii. Jejich zákazníci technologii používali, ale výsledky se nedostavily. Dnes tedy v oboru panuje určitá nedůvěra a my bojujeme s tím, abychom zákazníky znovu přemluvili, že to má smysl a že se to dá dělat dobře.

Michal Máslík
Autor: Imperial College

Michal Máslík

V první fázi chcete mířit na koncové zákazníky a v další pak s certifikací přímo na zdravotnický sektor?

Přesně tak. S výsledky, které máme, můžeme říci, že se pomalu blížíme k přesnosti PSG. PSG stojí v řádech desítek tisíc dolarů a naše zařízení vyjde na stovky dolarů. Výsledky PSG se také dnes hodnotí ručně. To stojí velké peníze a pro většinu lidí je to nedostupné. Věříme, že tuto technologii dokážeme zpřístupnit širším masám lidí.

Uspěli jste na Kickstarteru a Indiegogo. To je zatím jediné financování, které máte?

Vybrali jsme asi 220 tisíc dolarů a pak máme finance z akcelerátoru HAX, jehož jsme byli součástí. Peníze rovněž máme od různých investorů a můj spoluzakladatel je zrovna v San Francisku a zajišťuje investiční kolo. Půjde o takovou rozšířenou seed investici.

Jaké máš s crowdfundingem zkušenosti?

Myslím si, že crowdfunding celkem umírá. Už to není takový hit jako kdysi. Ale lze říci, že hlavní přínos crowdfundingu není ani tak v tom vybrat peníze, jako spíše ověření trhu. Testuje se tam hodně marketingových přístupů a podobně. Dnes na crowdfunding chodí i velké firmy, které takové financování nepotřebují. Chodí tam jen z toho důvodu, aby si verifikovali trh. Jinak je na Kickstarteru a spol. hodně důležité pracovat s komunitou, dávat lidem pravidelné informace. My informuje například o tom, jak jsme si vybrali továrnu v Číně, posíláme lidem fotky prvních prototypů a tak dále. Lidé chtějí vidět, co se s jejich penězi děje.

Dostali jste se do HAXu, což je asi nejprestižnější světový akcelerátor zaměřený na hardware. Jaké s ním máte zkušenosti?

Je to největší hardwarový akcelerátor. HAX dokáže dát podporu, která se diametrálně liší například od akcelerátorů typu Y Combinator, který se soustředí především na software. HAX má základnu v čínském Šen-čenu (Shenzhen), který je hardwarovým hubem. Mají kontakty na hodně lidí v Číně, což je pro někoho, kdo přijde z Evropy nebo Ameriky, hodně užitečné. Také mají kontakty na investory a pomáhají s celým procesem. Dělat hardwarový startup je mnohem těžší než dělat softwarový. Je to dost vidět na investorech, kteří se k hardwarovým projektům staví dost skepticky.

Michal Máslík (druhý zleva) na Imperial College
Autor: Imperial College

Michal Máslík (druhý zleva) na Imperial College

Je důležité být v Šen-čenu, když děláš hardwarový startup?

Jak v čem. Co se týče elektroniky, tak bych řekl, že ani tolik ne. Já mám například problém v Šen-čenu shánět součástky. V Londýně máme řadu distributorů, a když si něco objednám, přijde mi to druhý den. V Šen-čenu je třeba velké tržiště Huaqiangbei plné různých menších obchodníků. Když tam jdu na nákupy se seznamem toho, co potřebuji, je to obcházení na celý den. Šen-čen má určitě ale také řadu výhod, zejména co se týče mechanických věcí, plastů a podobně. Když si vzpomenu, že mám něco namodelované a chci to mít zítra vyrobené, tak to také zítra skutečně dostanu. To sice v Londýně také mohu mít, ale bude mě to stát pětkrát tolik.

Je dnes Londýn a Velká Británie zajímavou destinací pro hardwarové firmy? Je zde dobrá tradice, například ARM je původně britský.

Moc ne. Mluvili jsme s hodně investory v Londýně a většinou jsme se setkali se zamítavým stanoviskem. Je zde velká skepse vůči hardwaru, většina lidí projekty nedokáže dotáhnout do konce. Londýn je hlavně dobrá oblast pro ty, kdo chtějí dělat například něco kolem financí, fintechu a tak dále. My jsme zde, protože jsme z Londýna a máme zde tým. Výhoda Londýna oproti třeba Spojeným státům je jednodušší přístup k talentům. Za dobrého inženýra zaplatíme třikrát méně než v Silicon Valley.

Vyrábět budete v Šen-čenu?

Ještě uvidíme, ale vypadá to, že ano. Je tam dobrý poměr cena a výkon. Samozřejmě hodně záleží na tom, s kým spolupracujete. Je velmi zásadní najít si správného partnera, protože hodně věcí, které se vyrábí v Číně, je nekvalitních. S dobrým partnerem lze vyrobit kvalitní věci za rozumných cenových podmínek. My už partnera máme.

Je třeba se připravit na metodu pokus/omyl. Během toho narazíte na hodně firem, které se vás pokusí okrást nebo doručí velmi nekvalitní a nepoužitelné věci. Je potřeba být velice opatrný. V Číně velice snadno narazíte na někoho, kdo se vám pokusí ukrást vaše duševní vlastnictví. A tomu se v Číně nedá moc bránit. Při hledání partnera jsme objížděli hodně veletrhů, domlouvali si řadu schůzek. Ze začátku jsme v Číně neustále měli někoho z nás asi půl roku. Teď už tam nikoho nemáme na stálo, ale pořád tam létáme. Já jsem v Číně i jednou měsíčně, abych tam mohl vše zkontrolovat. Je důležité tam jezdit a budovat vztah s výrobcem.

Michal Máslík
Autor: Imperial College

Michal Máslík

Na trh plánujete jít koncem roku?

Jsme ve stádiu, kdy máme plně funkční prototypy a zařízení je vyvinuté. Nyní dokončujeme poslední certifikace a do konce roku chceme začít odesílat. To se týká spánkového monitoru. Terapeutická lampa už je ve výrobě. Příští rok bychom chtěli na trh dostat řádově desítky tisíc kusů.

Jak budete prodávat? Chcete navázat i spolupráci s retailovými hráči?

V případě lamp jsme odeslali várku „backerům“ z Kickstarteru a zbytek jsme zcela bez marketingu prodali z naší stránky a mailingového listu. Zatím jsme tedy schopní prodávat takto. Do budoucna ale samozřejmě chceme prodávat z našeho webu a dalších kanálů, včetně kamenných obchodů. Kontakty na retail máme, sbíráme je třeba na TechCrunch Disrupt a podobně, ale otázkou je, zda to ještě v dnešní době má smysl. Respektive má, ale důležitost kamenných prodejen postupně klesá. Asi před půl rokem taky v Británii zkrachoval Maplin, jeden z největších prodejců elektroniky. Je to spíše otázka prestiže. Primárně míříme na e-commerce kanály.

Chystáte napojení na služby typu Alexa?

Ano. Alexa má svoje API a chceme to mít propojené. Na propojení už pracujeme, bude možnost ovládání hlasem a tak dále. Také se snažíme o propojení třeba s Apple HomeKit.

Kam byste se chtěli vydat v budoucnu?

Začali jsme se spánkem, ale chceme, aby Circadia do budoucna uměla monitorovat více věcí. Věříme, že dokážeme monitorovat více životních funkcí, třeba kardiovaskulární onemocnění. To bychom pak člověka mohli upozornit, že bude mít problém se srdcem. Teď jsme „sleep tracker“ a do budoucna bychom chtěli být „general health tracker“. Byl by to kompletní zdravotnický kouč. Když to přeženu, tak jako něco, co bylo ve Star Treku.

Do oblasti zdravotnictví se začínají čím dál více cpát různé technologické firmy včetně Applu s jeho hodinkami Watch. Očekáváš zde nějaké třecí plochy?

Možné je všechno. Je to něco, co hodně ostražitě sledujeme. Kdyby Apple přišel s něčím, co děláme my, asi budeme mít problém. Ale Apple jde trochu jiným směrem a mám pocit, že my jdeme trochu více směrem do zdravotnictví, a nikoliv přímo za spotřebiteli. Našim cílem je zařízení prodávat přímo pojišťovnám či do nemocnic. Jsme si vědomí toho, že je dnes na spotřebitelském trhu velice těžké se uplatnit.

Zároveň vaše zařízení dokáže tělo monitorovat pouze v ložnici, a nikoliv během celého dne. Je tedy možné, že se nějak propojíte se světem wearables? Budou se kombinovat data?

Určitě. Pracujeme například na propojení s Fitbitem. Ten se sice neosvědčil na monitoring spánku, ale na sledování aktivity během dne a dodávání dalších informací není špatný. Fitbit má svoje API a chceme se s tímto světem propojit.

Vznikne zde prostor pro integrační platformy, které budou nasávat data z různých měřících zařízení a umožní s tím vším pracovat? Podobně jako má dnes pomalu každý cloudový provider platformu na sběr a analýzu dat z IoT senzorů?

Myslím si, že se to stane, ale ne pro každého. Získáváme čím dál větší množství dat, ale stejně tak přibývá lidí, kterým se něco takového nelíbí. Ale jsou i lidé, kteří na sobě měří kde co, a ti se rozhodně po podobných řešeních dívat budou.

MIF18_témata2

Věříš tomu, že technologie typu Circadia ve výsledku dokáží prodloužit život?

Ano, věřím. Když dokážeme lidem pomoci se spánkem, což já věřím, že dokážeme, tak dokážeme prodloužit život. Spánek je jeden z nejdůležitějších faktorů, který délku života ovlivňují. To je nezpochybnitelné. Život obecně určitě o pár let prodloužit půjde. Osobně věřím tomu, že v horizontu třeba stovek let spíše zvládneme kompletně monitorovat lidský mozek, a pokud budeme mít dost výkonné počítače, dokážeme ho simulovat. Pak se můžeme bavit o nějakém přenesení vědomí a podobně.

Našli jste v článku chybu?