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2023年05月27日

马斯克公司获美监管机构批准

试验人脑芯片植入

马斯克与其公司Neuralink的标志

猴子用意念“打字”的场景展示

目的

通过向人脑植入芯片等装置,建立连接人脑与外部设备的通信和控制通道,即脑机接口,从而实现用大脑生物电信号直接操控外部设备或以外部刺激调控大脑活动的目的

操作

脑机接口为一个可植入人脑的微小装置,这一装置中还有一个含芯片的电子元件,可以将导线捕捉到的大脑神经活动无线传输给应用程序,由程序“解码”分析出大脑意图

风险

侵入式脑机接口能深入采集神经信号,获取更多高质量脑电信号,但对人体有创伤、排异风险高,可能带来手术伤害和长期植入风险、设备生理排斥安全风险等

美国硅谷企业家埃隆·马斯克参与创办的一家脑机接口技术开发企业25日宣布,已获美国食品和药物管理局批准开展人体试验。

这家名为“神经连接”的企业当天在社交平台推特上发文说,尚未开始临床试验,没有开始招募愿意参加试验的患者。美国药管局批准“神经连接”公司开展人体试验的细节尚不清楚。

“神经连接”公司希望,通过向人脑植入电极、芯片等装置,建立连接人脑与外部设备的通信和控制通道,即脑机接口,从而实现用大脑生物电信号直接操控外部设备或以外部刺激调控大脑活动的目的。这一技术若能成功,将造福有视觉或行动障碍或其他一些疾病的患者。

“神经连接”公司开发的脑机接口为一个可植入人脑的微小装置,内有64根极细导线,遍布1024个电极。这一装置中还有一个含芯片的电子元件,可以将导线捕捉到的大脑神经活动无线传输给应用程序,由程序“解码”分析出大脑意图。装置可无线充电。

据美国消费者新闻与商业频道报道,脑机接口技术的开发已有几十年历史,目前有多家企业致力开发相关技术,没有任何一家获药管局许可将技术投入商业应用。

瑞士一个研究团队24日在英国《自然》杂志刊文介绍为一名瘫痪患者建立“大脑脊髓接口”的情况。他们在这名患者大脑和脊髓中分别植入电极,令患者在瘫痪10多年后能够扶着助行器更自主地站立、行走,甚至爬楼梯。

新闻背景

相关申请

去年被拒绝

“神经连接”公司成立于2016年,已用猴子测试过相关设备的芯片。目前正在研发一种名为“Link”的脑机接口设备。这种设备植入大脑后能够读取大脑活动信号。该公司希望利用这类植入设备帮助治疗记忆力衰退、颈脊髓损伤及其他神经系统疾病,帮助瘫痪人群重新行走。

2020年8月,马斯克曾在线直播展示了大脑被植入脑机接口设备的小猪,其脑部活动信号可以被实时读取。脑部植入设备后又取出的小猪表现健康,与普通小猪并无差异。

据美国媒体报道,自2019年以来,马斯克曾多次预测“神经连接”公司将很快获美药管局批准启动人体临床试验。但该公司的申请曾在2022年初被拒绝,原因是对脑部植入设备试验安全性的担忧。

技术难点

精度与安全:

脑机接口的两难选择

脑机接口承载着患者功能康复、提升生活质量等的期望,但其技术本身仍有诸多需要完善之处。

据专家介绍,任何一项基础医学的最终目的都是为病人解决实际问题。脑机接口研究对偏瘫、失语患者的临床治疗和康复具有重要意义,但相关技术要真正应用到现实生活,还要克服一些技术瓶颈。比如如何解决植入电极后信号衰减、如何最大限度避免芯片植入对大脑的损伤等。

据了解,大脑植入电极后一段时间,电极会被胶质细胞包裹,监测到的神经元活动越来越少甚至消失。美国公开资料显示,脑机接口最常使用的电极是犹他电极,其植入脑部后的寿命在2~5年。此后,若要维持脑机接口功能,就要重新植入电极,这也意味着患者将经历再次手术的风险。

芯片植入对大脑的损伤同样不容小觑。侵入式脑机接口能深入采集神经信号,获取更多高质量脑电信号,但对人体有创伤、排异风险高,可能带来手术伤害和长期植入风险、设备生理排斥安全风险、信号传输或软件算法导致失误的风险等。

如果采用相对温和、安全的非侵入式技术路线,则可能很难实现脑电信号的持续、稳定、精准捕捉。

精度与安全,似乎是脑机接口的两难选择——如何在最低限度损伤大脑和最大限度利用大脑之间达到平衡,是脑机接口技术的核心挑战。

相关案例

猴子用意念“打字”

2022年11月底,马斯克在他的脑机接口公司“神经连接”的发布会上,向公众展示了猴子用意念打字的场景。只见这只事先被植入了脑机接口芯片的猴子一边嘬着吸管(里面装着香蕉奶昔),一边用意念控制光标在虚拟键盘上移动,拼写出了“welcome to show and tell”(欢迎来到发布会),接着又打出了“can i please have snacks”(可以给我零食吗)。于是,工作人员将电子菜单递了过去,猴子在上面的水果中迅速选择了葡萄。【注:Neuralink在对猴子的训练中,采取的激励强化方式类似于条件反射,每当猴子参与了实验、完成了一次操作,就会得到香蕉奶昔等美食的奖励。】

猴子这是学会英语了?其实它并不会拼写英文。而是电脑已经预先设置好了字母出现的顺序,并用黄色标亮以提示猴子用意念将光标移动到高亮字母上将其选中,然后依次拼出。

本组文图据新华社、新华社客户端、瞭望智库、中新网

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