Neuralink近日終于披露了它在過去的兩年一直在研究的東西,。但是,,盡管承諾會在人體上進(jìn)行試驗,但這項技術(shù)在真正產(chǎn)生影響之前還需要取得長足的進(jìn)步。在面向加州科學(xué)院的一場展示中,,Neuralink展示了一種醫(yī)療設(shè)備,,它能夠讀取來自連接到一只實驗鼠的1500個柔性電極的信息——比目前植入人體的系統(tǒng)快15倍。
該公司的目標(biāo)是,,最終將其技術(shù)植入癱瘓或其他疾病的患者體內(nèi),,使得他們能夠用意念控制電腦。該公司雄心勃勃的計劃最早將于明年開始人體試驗,。
那么,,這背后的工作原理是什么呢?Neuralink說,,外科醫(yī)生得通過在顱骨上鉆洞來插入柔性電極,。但在未來,他們希望用激光在頭骨上穿孔,。Neuralink的總裁馬克斯·霍達(dá)克(Max Hodak)在接受《紐約時報》采訪時表示,,“最大的瓶頸之一是,機(jī)械鉆子會在頭骨中產(chǎn)生耦合振動,,這是令人不快的,,而激光鉆子則不會帶來這種感覺?!彪姌O線會比人的頭發(fā)細(xì)得多,,大概在4到6μm(微米,相當(dāng)于1米的百萬分之一),。
如果功能完善,,Neuralink的電極線相比舊技術(shù)可能有很大的優(yōu)勢,因為它們不太可能損傷大腦,。賓夕法尼亞大學(xué)的計算機(jī)神經(jīng)科學(xué)專家康拉德·科丁(Konrad Kording)說:“我們目前發(fā)現(xiàn),,如果我們把(硬的)電極植入大腦,幾個月后,,類似疤痕組織的東西就會在周圍形成,。”他補(bǔ)充說,,隨著大腦的運(yùn)動,,電極的質(zhì)量會迅速下降。
任何植入大腦的電極線都需要持久和穩(wěn)定,?!叭绻覀儼鸭夹g(shù)應(yīng)用到人身上,那么它就必須永遠(yuǎn)留在那里,。我們不能在任意的時間間隔內(nèi)把東西從大腦中取出或重新植入,?!笨贫⊙a(bǔ)充道,“它難免會造成損害”,。
科丁說,,Neuralink在開發(fā)的類似玻璃紙的柔性導(dǎo)電線是學(xué)術(shù)界非常感興趣的一個概念。國際財團(tuán)BrainGate最近測試的一項新技術(shù),,可讓人們僅使用意念就能控制機(jī)器手臂,,從而飲用罐子里的水和打字。但它依賴于一系列帶有多達(dá)128個電極通道的硬針,,長期來看這可能會有問題,,因為大腦會運(yùn)動,但針不會,。
科丁指出,,Neuralink的聚合物可能會解決這個問題,但是神經(jīng)外科醫(yī)生仍然需要一個針狀的工具來插入軟線,,即“縫紉機(jī)”,。馬斯克的創(chuàng)業(yè)公司已經(jīng)獲得了1.2億英鎊的融資,雇傭了一個90人的團(tuán)隊,。該公司近日宣講時發(fā)布的一份技術(shù)白皮書稱,,它已經(jīng)開發(fā)出“一種神經(jīng)外科機(jī)器人,能夠(自動地)每分鐘插入6根線(192個電極)”,。該機(jī)器人看起來有些像顯微鏡和縫紉機(jī)的混合體,,它會使用一根堅硬的針插入電極線,這樣做可以避開血管,,從而降低大腦炎癥反應(yīng)的風(fēng)險,。
然而,紐約范斯坦醫(yī)學(xué)研究所生物電子醫(yī)學(xué)中心主任查德·鮑頓(Chad Bouton)表示,,軟線穿透皮膚層仍會有感染的風(fēng)險,。
他的團(tuán)隊目前使用立體腦電圖(EEG)來診斷癱瘓患者。Neuralink也許已經(jīng)找到了一種制造和連接電極的方法,,但鮑頓表示,,一個主要的挑戰(zhàn)將會是把信息從大腦中提取出來。Neuralink的微型芯片N1傳感器會被植入頭骨,。
目前,它通過USB-C有線連接傳輸數(shù)據(jù),,盡管Neuralink團(tuán)隊正在研究無線的解決方案,。布頓說,“無線遙測技術(shù)已經(jīng)取得了一些進(jìn)展,,但要在為植入大腦的設(shè)備供能的同時,,確保不會產(chǎn)生過多熱量,,仍然是一項不小的挑戰(zhàn)?!彼€指出,,實現(xiàn)Neuralink所追求的帶寬仍然存在疑問。植入的電極越多,,帶寬越寬,,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就越多,這就需要更多的能量,。
總的來說,,使用柔性的軟線似乎是腦機(jī)接口領(lǐng)域的下一步。然而,,艾塞克斯大學(xué)人工智能產(chǎn)業(yè)研究員安娜·瑪特蘭-費爾南德斯(Ana Matran-Fernandez)表示,,馬斯克計劃在2020年在人類身上試驗第一批植入物,這似乎過于樂觀,。
美國食品和藥物管理局(FDA)的審批過程可能比較緩慢,,通常需要多次嘗試才能獲得批準(zhǔn)。在如此短的時間內(nèi),,招募人體實驗對象或許更是難上加難,。
目前,瑪特蘭-費爾南德斯的團(tuán)隊正在進(jìn)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名志愿者來嘗試一種比Neuralink技術(shù)的侵入性小得多的技術(shù),。“如果你已經(jīng)有了某種有效的東西——很多截肢者就是這樣——你可能不會愿意再去嘗試新的東西,?!彼J(rèn)為,擁有健康大腦的人不大可能會冒險進(jìn)行侵入性手術(shù),。
鮑頓補(bǔ)充說,,只要是以最有效、最安全的方式進(jìn)行新技術(shù)的試驗,,患者可能會愿意嘗試這些新技術(shù),。他說:“關(guān)鍵是要確保這項技術(shù)會是有效的,且將會對他們的日常生活產(chǎn)生積極的影響,?!滨U頓還說,腦機(jī)接口的醫(yī)學(xué)應(yīng)用,,比如恢復(fù)手部運(yùn)動,,應(yīng)該放在優(yōu)先位置。
現(xiàn)在,,全世界約有5000萬人生活在某種程度的癱瘓之中,,每年至少有25萬人遭受脊髓損傷,。鮑頓補(bǔ)充稱:“我很高興看到企業(yè)投資于腦機(jī)接口領(lǐng)域,因為它有望被用于重要的(醫(yī)療)應(yīng)用,?!彼J(rèn)為,制定有具體目標(biāo)的計劃可能會加速該行業(yè)的發(fā)展,?!皢栴}在于,你在朝著什么方向前進(jìn),。如果你沒有一個明確的終點,,你想投入多少錢就投入多少錢,你最終會進(jìn)入到多個不同的范疇,?!彼f。專注于特定的醫(yī)療應(yīng)用會使得公司能夠逆向運(yùn)作,,確定引入這類新技術(shù)所伴隨的未知挑戰(zhàn)和風(fēng)險,。
目前還不清楚Neuralink的“縫紉機(jī)”現(xiàn)階段會有什么真正的用途。舉例來說,,帕金森病通常是對大腦中心的一小部分(丘腦下核和丘腦)進(jìn)行治療——使用的是有4到6個深淺不一的硬電極的刺激器,。
“現(xiàn)在,談到自己的設(shè)備時,,他們說的非常模糊,。他們談到96根電極線,但你能把它們推到那個區(qū)域嗎,?”考文垂大學(xué)控制學(xué)教授凱文·沃里克(Kevin Warwick)問道,。他說,目前用于治療帕金森病的刺激器是有效的,,它也不需要成千上萬的連接,。“在某種程度上,,我們已經(jīng)擁有的技術(shù)近年來本來可以更進(jìn)一步,,比如BrainGate。如果他們現(xiàn)在有連接數(shù)超過超過1000個的電極線,,那他們就有了更多的靈活性,,但他們需要做實驗?!边@就提出了一些問題:那些實驗將會帶來什么呢,?Neuralink會如何將這項技術(shù)用于治療以外的領(lǐng)域呢?
Neuralink似乎有合適的人才團(tuán)隊以及必要的資源和技術(shù),,但沃里克問道,,“他們首先要嘗試和試驗的是什么呢?”
盡管馬斯克關(guān)于讀心計算機(jī)的設(shè)想可能還有很長一段路要走,,但要獲得FDA的支持,,并在未來幾年開始在人體上進(jìn)行試驗,就必須把重點放在這項技術(shù)的醫(yī)療用途上,。馬斯克的團(tuán)隊表示,,他們將與斯坦福大學(xué)的杰米·亨德森(Jaimie Henderson)等神經(jīng)外科醫(yī)生展開合作,進(jìn)一步打造臨床設(shè)備,。亨德森是癲癇治療專家,,也是Neuralink的顧問。
該公司目前的重點或許是將一種針對癱瘓,、帕金森病等疾病的治療設(shè)備推向市場,,但馬斯克似乎有著更加宏大的計劃。去年,,他在Joe Rogan Experience播客上表示,,這項終極技術(shù)將會讓人類能夠“有效地和人工智能融合在一起”。
沃里克認(rèn)為這個想法并非天方夜譚,?!霸谶@一點上,我百分之百認(rèn)同他,,升級人類的潛力是巨大的,。”他說道,,“但我想要他親自去試一試,。他泛泛而談,但他自己并沒有做過任何的實驗,?!?/p>