“鋼鐵俠” Elon Musk將在2020年對人類癱瘓患者應(yīng)用腦機接口平臺
埃隆?馬斯克(Elon Musk)是一個走在全人類前面的“筑夢人”,他異于常人的特質(zhì)和對“科幻”的癡迷,讓這位億萬富翁一出手就是“大事”。互聯(lián)網(wǎng)、清潔能源和太空已經(jīng)滿足不了Musk的極致好奇心,于是他在2016年創(chuàng)立了“Neuralink”試圖將生物智能與數(shù)字智能合并,打造可植入人腦的腦機接口(BMIs)。在全世界都沒反應(yīng)過來的時候,Neuralink又以迅雷不及掩耳之勢宣布,動物版(大鼠和猴子)的腦機接口平臺已經(jīng)測試好了,明年準(zhǔn)備上人體……
腦機接口是什么?
腦-機接口(Brain-Computer Interface,BCI) 顧名思義就是在腦與機器之間建立連接的系統(tǒng),也叫作BMI(Brain-Machine Interface)。通過在頭皮上,大腦表面上或大腦內(nèi)的傳感器檢測電場或磁場、血紅蛋白氧合或參數(shù)來進行量化。
其實這個概念在科幻電影中經(jīng)常出現(xiàn),比如《阿凡達》的主人公就是利用一個機器直接將自己的心智移植到了另一個非人類身體上,能隨心所欲就像操控自己的一樣的操控這具非人類的身體,具備所有的感知能力與操控力。
腦機接口被認為有望幫助帕金森癥、癲癇和其他神經(jīng)退行性疾病患者提高感知、溝通和運動機能。Neuralink推出的新產(chǎn)品——小巧且靈活的電極“線程”——是邁向可擴展高帶寬BMI的第一步。
每個線程以微米精度被類似“縫紉機”的外科手術(shù)機器人靶向“釘入”腦膜和腦組織直達大腦特定區(qū)域,且不傷害血管(今年3月他們在bioRxiv發(fā)表了描述該技術(shù)的論文)。報道稱,19臺大鼠手術(shù),線程植入成功率為87%。他們的最終想法是將大腦信號傳送到安裝在耳朵后面的類似“Airpod”的無線設(shè)備上,該設(shè)備可以與智能手機的應(yīng)用程序?qū)印?/p>
他們還在加州大學(xué)戴維斯分校對猴子進行了測試。Musk說:“(有了我們的設(shè)備)一只猴子已經(jīng)可以用它的大腦來控制電腦了。”(Neuralink公司還沒有就這一點提供相關(guān)支持證據(jù))
對于患者的意義
神經(jīng)疾病患者的康復(fù)原來是一個難以翻越的高山,而腦機接口為這個領(lǐng)域打開了一個非常光明的前景。
其實這個邏輯很簡單,比如對于一些截癱患者而言,他們身上絕大多數(shù)的神經(jīng)和肌肉都是完好無損的,僅僅是脊髓上受了點創(chuàng)傷,使得來自腦子的神經(jīng)信號沒法順利送達肌肉而已,既然如此,只要設(shè)法讓患者的神經(jīng)信號到達指定位置不就行了么?
在原來的概念中,一個脊髓損傷的病人,是不可能變成脊髓無損傷狀態(tài)的,也就是不可恢復(fù)的。傳統(tǒng)的做法就是替代——用外骨骼機器人代替病人行走;而有了腦機接口后,病人是“自己走”,是“真正康復(fù)了”。
而Neuralink提出了一種可用于人的更為安全的方案,相信會令更多患者放下心理負擔(dān),從而招募到更多的被試者進行研究,這些基于人群的研究提供的數(shù)據(jù)將進一步激發(fā)腦機接口的發(fā)展,也許未來我們會看到腦機接口變成一項成熟的技術(shù)造福社會。
下一步的臨床研究
在這個方面,也就是最關(guān)鍵的臨床研究,Neuralink表示將集中招募因脊髓損傷而導(dǎo)致四肢癱瘓的患者。盡管發(fā)布會沒有分享有關(guān)預(yù)期研究的規(guī)模和具體評估終點等細節(jié),但Musk毫不客氣地說,Neuralink的目標(biāo)之一是讓截癱患者以每分鐘40字的速度將他們的想法轉(zhuǎn)化為文字。
當(dāng)被問及FDA的審批情況,Neuralink總裁Max Hodak說他們將試圖執(zhí)行一個早期可行性研究,也就是所謂的研究用器械豁免政策。
一家致力于幫助生命科學(xué)公司通過監(jiān)管流程的公司的副總裁Ryan Stellar告訴記者:“除非FDA被Elon的光環(huán)蒙蔽了雙眼,否則新產(chǎn)品還需要一個較大規(guī)模的上市前測試(100至1000人),以及為期2年的最小觀察期,也許可能需要多達7年?!?/p>
毫無疑問Neuralink走在了腦機接口研究的最前列。在美國還有包括Kernel和Paradromics在內(nèi)的其他初創(chuàng)公司,它們正在研制一種植入芯片,用于記錄和刺激大腦中的電活動。2005年后的霍金因為病情惡化只能用臉頰肌肉控制電腦,一分鐘輸出一個字,當(dāng)時有消息稱他在參與研發(fā)新系統(tǒng)將腦電波翻譯為詞句。如果當(dāng)時能有這樣的系統(tǒng),他或許能做出更多成就??上麤]等到。不論如何對于今后的患者來說這確實是一個令人振奮的消息。
自從十多年前第一個原型開發(fā)以來,該領(lǐng)域在商業(yè)上幾乎沒有取得任何進展?,F(xiàn)如今,Musk暢談“思維交流”的觀點看似過于夢幻,但腦機接口的未來是令人興奮的,該技術(shù)的初始應(yīng)用目標(biāo)是讀取運動皮層的電信號,然后通過軟件將這些信號轉(zhuǎn)換成操縱計算機光標(biāo)或機械臂的指令,下一個前沿將聚焦于將腦信號解碼成語音。
來源:生物通

