馬斯克腦機接口技術到底是啥？首要用途尚不確定

　　7月18日消息，據(jù)外媒報道，美國科技大亨埃隆·馬斯克(Elon Musk)出資創(chuàng)辦的腦機接口初創(chuàng)企業(yè)Neuralink終于揭開了神秘面紗，日前展示了該公司過去兩年努力的成果。但是，盡管馬斯克承諾明年進行人體試驗，但在產(chǎn)生影響之前，這項技術還需要很長的路要走。

　　美國當?shù)貢r間周二，Neuralink向加州科學院(California Academy Of Sciences)提交了相關報告，描述了一種醫(yī)療設備，它能夠從連接到實驗室大鼠的1500個柔性電極上讀取信息，比目前嵌入人體的系統(tǒng)快15倍。公司的目標是最終將其植入癱瘓或其他病患身上，讓他們用大腦思維控制電腦。Neuralink有著雄心勃勃的計劃，最早明年就會開始人體試驗。

　　那么它到底是如何工作的呢?Neuralink表示，外科醫(yī)生必須在頭骨上鉆孔才能插入柔性電極。但在將來，他們希望使用激光頭骨上穿孔。Neuralink總裁馬克斯·霍達克(Max Hodak)解釋稱：“一個很大的瓶頸是機械鉆頭會耦合振動穿過頭骨，這令人感覺十分不舒服，而激光鉆頭可能讓你根本沒感覺。”這些所謂的“線程”植入物將比人類的頭發(fā)細得多，寬度約為4至6微米。

　　如果正常發(fā)揮功能，Neuralink的柔性線程可能比舊的技術有很大優(yōu)勢，因為它們不太可能損害大腦。美國賓夕法尼亞大學的計算神經(jīng)科學專家康拉德·科爾丁(Konrad Kording)說：“我們目前發(fā)現(xiàn)的是，如果我們將剛性電極植入大腦，幾個月后，像疤痕組織這樣的東西就會開始在它們周圍形成。而且隨著大腦的移動，電極的質(zhì)量會迅速下降。”

　　任何被植入大腦中的線程都需要能夠持久而穩(wěn)定地發(fā)揮作用�？茽柖⊙a充道：“如果我們把技術植入大腦中，那么它必須終生留在那里。我們不能在任意的時間間隔內(nèi)從大腦中取出東西，這樣做總會造成各種損害”。

　　科爾丁說，Neuralink始終在開發(fā)類似玻璃紙狀的柔性導電線，這是個在學術領域引起了很多興趣的概念。最近由名為BrainGate的國際財團測試的技術，已經(jīng)允許人們只通過思維控制機器人手臂從罐里喝水并打字。但它依賴于具有多達128個電極通道的剛性針頭，這在長期內(nèi)可能會引發(fā)問題，因為大腦在移動，而針頭卻沒有。

　　科爾丁表示，Neuralink的聚合物可能會解決這個問題，但是神經(jīng)外科醫(yī)生仍然需要針狀的工具來插入軟線。該公司的輸入設備被稱為“縫紉機”。馬斯克的初創(chuàng)公司已經(jīng)獲得了1.49億美元的資金，并雇傭了90人的團隊。

　　Neuralink發(fā)布的技術白皮書顯示，該公司開發(fā)了“每分鐘能插入六根線(192個電極)的神經(jīng)外科機器人”。這個機器人看起來有點兒像顯微鏡和縫紉機的混合體，它會使用一根硬針插入線程，而且這樣做時會避開血管，從而降低引發(fā)大腦炎癥反應的風險。

　　然而，紐約范斯坦醫(yī)學研究所下屬生物電子醫(yī)學中心主任查德·布頓(Chad Bouton)表示，軟線穿透皮膚層仍有感染的風險。布頓的團隊目前使用立體腦電圖(EEG)治療癱瘓患者。

　　雖然Neuralink可能已經(jīng)找到了制造和連接電極的方法，但是布頓表示，一個主要的挑戰(zhàn)將是從大腦中提取信息。Neuralink的微芯片，即N1傳感器，將被連接到頭骨中。它目前通過USB-C有線連接傳輸數(shù)據(jù)，盡管該團隊正在研究無線選項。

　　布頓說：“在無線遙測方面已經(jīng)取得了一些進展，但是在不產(chǎn)生太多熱量的情況下為那些植入大腦的設備供電仍然存在挑戰(zhàn)。實現(xiàn)Neuralink努力爭取的帶寬仍然會帶來問題。帶寬越高，植入的電極越多，它們傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就越多，這就需要更高的功率。”

　　總體而言，使用靈活而柔軟的線程似乎是腦機接口領域的未來發(fā)展趨勢。然而，埃塞克斯大學人工智能行業(yè)研究員安娜·馬特蘭-費爾南德斯(Ana Matran-Fernandez)表示，馬斯克預計2020年在人體上試驗第一批植入物的計劃似乎過于樂觀。

　　美國食品和藥物管理局(FDA)的審批過程可能會很慢，通常需要幾次嘗試才能獲得批準。此外，在如此短的時間范圍內(nèi)招募人體測試對象可能會更加困難。

　　馬特蘭-費爾南德斯的團隊目前正在進行一個涉及經(jīng)橈骨截肢者的項目，他們花了一年多的時間才找到一位志愿者來嘗試其技術，盡管比Neuralink的技術侵入性要小得多。她說：“如果你已經(jīng)開發(fā)出有用的東西，并設想許多被截肢者可能需要它們，然而你可能很難找到愿意嘗試這些新東西的人。”她認為，大腦完好無損的人更不可能冒險接受侵入性手術。

　　布頓補充說，患者可能愿意嘗試新技術，但前提是它們能以最有效和最安全的方式進行。他表示：“這歸根結底是要確保這項技術是有效的，并將對他們的日常生活產(chǎn)生積極的影響。”布頓稱，腦機接口技術在醫(yī)學領域的應用，例如恢復手的運動，應該是最優(yōu)先考慮的問題之一。

　　今天，全世界大約有5000萬人患有某種類型的癱瘓，每年至少有25萬人遭受脊髓損傷。布頓說：“我很高興看到有公司愿意投資于腦機接口領域，因為它可以用于重要的(醫(yī)療)應用。我認為，制定有具體目標的計劃可以加快該行業(yè)的發(fā)展。問題是你的目標是什么?如果沒有定義明確的端點，哪怕你向其中投入再多的錢，你仍然會發(fā)現(xiàn)自己陷入了不同的困局。”將重點放在特定的醫(yī)療應用上將允許公司繼續(xù)向前努力，并確定引入這種新技術會帶來哪些未知的挑戰(zhàn)和風險。

　　Neuralink的“縫紉機”究竟能做什么，目前尚不清楚。例如，帕金森病通常在大腦中心的少數(shù)部分(丘腦底核和丘腦)，使用具有四到六個不同深度的剛性電極的刺激器來治療�？嘉拇勾髮W的控制論教授凱文·沃維克(Kevin Warwick)問道：“現(xiàn)在，當Neuralink談到自己的設備時，非常含糊。他們談論的96個線程，你能把它們?nèi)�部推到那個區(qū)域嗎?”

　　沃維克指出，目前用于治療帕金森病的刺激器是有效的，不需要數(shù)千個連接。他說：“在某種程度上，我們擁有了近年來可以進一步發(fā)展的技術，比如BrainGate。即使他們現(xiàn)在的線程有1000多個連接，他們有更多的靈活性，但他們依然需要做實驗。這就引發(fā)了更多問題，比如這些實驗將會帶來什么，以及Neuralink將如何使這項技術用于其他領域。”

　　沃維克問道，Neuralink似乎有合適的人員、必要的資源和技術，但是“他們首先要做的事情是什么?”

　　盡管馬斯克關于讀心式電腦的設想可能還有很長的路要走，但要獲得FDA的支持，并在未來幾年開始在人體上進行試驗，就必須把重點放在這項技術的醫(yī)療用途上。馬斯克的團隊表示，他們將與斯坦福大學的杰米·亨德森(Jaimie Henderson)等神經(jīng)外科醫(yī)生合作，更積極地開發(fā)臨床設備。亨德森是癲癇治療方面的專家，也是Neuralink的顧問。

　　Neuralink目前的重點可能在于將能夠治療癱瘓或帕金森氏癥等疾病的醫(yī)療設備推向市場，但馬斯克似乎有更大的計劃。他去年曾在播客上說，終極技術將允許人類“有效地與AI融合”。

　　沃維克認為這個想法并非全是幻想。他說：“在這一點上，我百分之百支持他。這就是我們要走的路，這是令人難以置信、令人興奮的事情，畢竟升級人類的潛力是巨大的。但我要向他挑戰(zhàn)，讓他自己真正嘗試一下。他總是夸夸其談卻不付諸行動，他自己從來沒有做任何實驗。”(騰訊科技審校/金鹿)