腦機(jī)接口芯片植入大腦 ，馬斯克的“心靈以為”靈不靈

腦機(jī)接口武藝又取得新歷程。美國(guó)“神經(jīng)毗連”公司剛剛舉行了其腦機(jī)接口裝備的首例人體移植，引發(fā)廣泛眷注。這是腦機(jī)接口在客歲取得 FDA 同意展開(kāi)人體臨床研討，于春季開(kāi)頭招募患者后舉行的初次人體臨床實(shí)驗(yàn)。

與此同時(shí)，清華大學(xué)研討團(tuán)隊(duì)也將兩枚硬幣輕重的腦機(jī)接口處理器植入高位截癱患者顱骨中，以協(xié)助患者完成自主喝水等腦控功效。

腦機(jī)接口是怎樣的武藝？能給人類(lèi)帶來(lái)哪些協(xié)助？研發(fā)歷程和出息怎樣？

新華社發(fā)

【實(shí)行】

美國(guó)

大腦植入裝備，經(jīng)過(guò)意念控制手機(jī)、電腦

美國(guó)著名企業(yè)家埃隆·馬斯克29日表現(xiàn)，他旗下的腦機(jī)接口公司“神經(jīng)毗連”公司28日舉行了腦機(jī)接口裝備的首例人體移植，移植者現(xiàn)在規(guī)復(fù)精良。

據(jù)馬斯克先容，“神經(jīng)毗連”公司的首款腦機(jī)接口產(chǎn)物名為“心靈以為”，大腦植入裝備后，只需經(jīng)過(guò)意念就能控制手機(jī)、電腦，并經(jīng)過(guò)它們控制幾乎一切裝備。丟失四肢功效的人群將是這款產(chǎn)物的首批使用者。

現(xiàn)在，腦機(jī)接口武藝依照其對(duì)否必要侵入大腦以及侵入的水平分為非侵入式、侵入式、半侵入式三類(lèi)。“神經(jīng)毗連”公司干系產(chǎn)物為侵入式。馬斯克表現(xiàn)，開(kāi)頭后果體現(xiàn)，植入的腦機(jī)接口裝備檢測(cè)神經(jīng)元干系活動(dòng)的出息很好。

腦機(jī)接口裝備的潛伏功效強(qiáng)壯，但其植入人體的寧?kù)o性不休引發(fā)爭(zhēng)媾和擔(dān)心。經(jīng)過(guò)開(kāi)顱植入電極具有很暴風(fēng)險(xiǎn)，并且異物侵入還約莫引發(fā)免疫反響和構(gòu)成疤痕構(gòu)造，也約莫因此影響電極信號(hào)質(zhì)量。

為此，“神經(jīng)毗連”公司舉行了生物實(shí)行。2020年8月，馬斯克曾在線(xiàn)直播展現(xiàn)了大腦被植入腦機(jī)接口裝備的小豬，其腦部活動(dòng)信號(hào)可以被及時(shí)讀取。腦部植入裝備后又取出的小豬體現(xiàn)康健，與平凡小豬比擬沒(méi)有分明差別。2021年又有報(bào)道說(shuō)，“神經(jīng)毗連”公司將一塊微芯片植入猴子大腦，讓其可以經(jīng)過(guò)意念玩電子游戲。

自2019年以來(lái)，馬斯克多次猜測(cè)“神經(jīng)毗連”公司將很快獲批啟動(dòng)人體臨床實(shí)驗(yàn)。但直到2023年5月，美國(guó)食品和藥物辦理局才為其人體實(shí)驗(yàn)亮綠燈。同年9月，該公司開(kāi)頭為其初次腦機(jī)接口臨床實(shí)驗(yàn)招募到場(chǎng)者。

中國(guó)

腦機(jī)接口處理器，助力高位截癱者自主喝水等

與此同時(shí)，清華大學(xué)研討團(tuán)隊(duì)也將兩枚硬幣輕重的腦機(jī)接口處理器植入高位截癱患者顱骨中，以協(xié)助患者完成自主喝水等腦控功效。

該體系接納無(wú)線(xiàn)微創(chuàng)計(jì)劃，體內(nèi)機(jī)埋在顱骨內(nèi)，電極掩蓋在硬膜外（硬膜位于顱骨和大腦皮層之間，起到保護(hù)神經(jīng)構(gòu)造作用），不損傷大腦細(xì)胞。

中國(guó)封建院深圳優(yōu)秀武藝研討院正高等工程師李驍健說(shuō)，馬斯克的實(shí)驗(yàn)與之比擬，最大的特點(diǎn)在于將微型電極陣列以無(wú)線(xiàn)完全植入的辦法植入大腦?！盁o(wú)線(xiàn)”意味著更便捷，實(shí)用于患者在多場(chǎng)景下的長(zhǎng)時(shí)使用；“全植入”的關(guān)閉形態(tài)能讓腦內(nèi)體系與外界斷絕，低落腦部影響風(fēng)險(xiǎn)；微型電極陣列能在腦中植入更多觸點(diǎn)，收羅腦皮層上不同深度的神經(jīng)信號(hào)，帶來(lái)更多信息量，更好地協(xié)助患者與外界交互。

李驍健表現(xiàn)，后續(xù)該武藝在人腦信息收羅才能、人機(jī)交互才能、協(xié)助患者規(guī)復(fù)交換、活動(dòng)的實(shí)踐后果等方面，另有待持續(xù)驗(yàn)證，值得渴望。

李驍健說(shuō)，該實(shí)驗(yàn)最大的特點(diǎn)在于無(wú)線(xiàn)完全植入，這將是人類(lèi)汗青上第一次以微型電極陣列舉行大范圍地人腦信息收羅。不外，距離該武藝正式使用于臨床醫(yī)療器具、廣泛推行，另有較長(zhǎng)的路要走，仍需更多武藝驗(yàn)證。

馬斯克。新華社發(fā)

【案例】

腦部植入芯片

中風(fēng)患者規(guī)復(fù)語(yǔ)言才能

“很興奮見(jiàn)到你。”為了講出這句話(huà)，安等候了18年。

18年前，她因嚴(yán)峻中風(fēng)而癱瘓，丟失活動(dòng)和言語(yǔ)才能。直到研討職員將一塊芯片植入她的大腦皮層，她能借助人工智能大屏說(shuō)出想說(shuō)的話(huà)，乃至做出含笑、嘟嘴等心情。這是2023年美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校一項(xiàng)研討中，腦機(jī)接口武藝使用的真實(shí)案例。

貝內(nèi)特與安的遭遇相似，她身患漸凍癥，嚴(yán)峻癱瘓，無(wú)法語(yǔ)言。

斯坦福大學(xué)的研討職員在她的大腦里放了兩個(gè)傳感器，與解碼軟件毗連，她想說(shuō)的話(huà)在另一端的屏幕上被轉(zhuǎn)換成單詞。單詞的天生速率是每分鐘62個(gè)，接近正常語(yǔ)速的一半。

斯坦福大學(xué)和加州大學(xué)的這兩項(xiàng)同典范研討，幾乎同一時(shí)期在《天然》雜志公布，展現(xiàn)了腦機(jī)接口武藝協(xié)助人體規(guī)復(fù)交換功效的最新歷程。

安和貝內(nèi)特到場(chǎng)的實(shí)行原理相似：先在患者腦中植入傳感器，用它收羅腦部活動(dòng)開(kāi)釋的神經(jīng)信號(hào)，再將神經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)達(dá)給外部機(jī)器，最初顛末解碼軟件將神經(jīng)信號(hào)翻譯成文本或單詞，完成與外界對(duì)話(huà)。

2023年9月初，瑞士也傳出新歷程。洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)等機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)在人體內(nèi)植入腦信號(hào)讀取安裝，告捷讓因脊髓受損而下半身癱瘓的患者規(guī)復(fù)自主行走才能。

2021天下機(jī)器人大會(huì)上展現(xiàn)的腦機(jī)接口武藝。新華社發(fā)

芯片塞入大腦

煩悶癥患者稱(chēng)“像換了一局部”

在國(guó)內(nèi)，將腦機(jī)接口推上“熱搜”的是它在煩悶癥醫(yī)治范疇的使用。

2022年年初，在患煩悶癥的第16年，31歲的吳曉天（化名）決定到場(chǎng)上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院從屬瑞金病院的一項(xiàng)臨床研討，承受腦機(jī)接口醫(yī)治難治性煩悶癥的手術(shù)。

“啟動(dòng)腦機(jī)接口，我能以為到一股力氣在肢體里分散開(kāi)。這是一種興奮的心情，也可以視作一種精力力氣。”吳曉天說(shuō)。

此前，他曾承受針灸、催眠等醫(yī)治，后果不佳。他將腦機(jī)接口武藝視作最初一棵“救命稻草”。承受腦機(jī)接口手術(shù)后，他稱(chēng)本人“像換了一一局部”。

如今，埋在吳曉天體內(nèi)的“腦起搏器”成為他的“心情調(diào)治器”：他的頭部裝有電極，胸部裝有芯片，當(dāng)“腦起搏器”開(kāi)頭供電，電流沿著特定路途延伸到耳后，再?gòu)暮竽X延伸到大腦前側(cè)，與大腦前端和心情干系的神經(jīng)核團(tuán)相聯(lián)合。當(dāng)電極興奮大腦前端神經(jīng)核團(tuán)上的靶點(diǎn)，煩悶癥狀也隨之改良。

“用腦機(jī)接口醫(yī)治煩悶癥，主要是在一個(gè)腦區(qū)收羅特別的神經(jīng)信號(hào)，對(duì)其所靶向的腦區(qū)舉行特定的電興奮，克制特別的神經(jīng)活動(dòng)，讓煩悶心情得以緩解。”李驍健表明。

吳曉天明晰記得，在手術(shù)準(zhǔn)備期，醫(yī)生在他的頭部擰入數(shù)根螺絲來(lái)安穩(wěn)腦平面定位儀，這是為了確定他大腦皮層下某些神經(jīng)布局的地點(diǎn)，便于腦機(jī)接口的傳感器植入。

李驍健說(shuō)，在腦機(jī)接口體系中，傳感器的職責(zé)是獲取腦部神經(jīng)信號(hào)，這是用腦機(jī)接口治病最緊張的環(huán)節(jié)之一?！皳Q句話(huà)說(shuō)，要先曉得患者頭腦里想什么，才干借助外部機(jī)器幫患者完成相應(yīng)職責(zé)”。

“腦機(jī)接口可以分為植入式和非植入式兩種，植入式通常將傳感器穿過(guò)顱骨植入大腦或放入顱腔內(nèi)，非植入式是借助可穿著裝備完成。”李驍健說(shuō)。

兩種辦法有何區(qū)別？打個(gè)比如，假如將腦部神經(jīng)信號(hào)比作“獵物”，那么傳感器的人物就是神經(jīng)信號(hào)的“獵人”?！矮C人”狩獵前要抵達(dá)的“獵場(chǎng)”不同，決定了傳感器不同的植入辦法。

“由于顱骨會(huì)對(duì)收羅的神經(jīng)信號(hào)舉行屏蔽，一些疾病必要收羅較深腦區(qū)信號(hào)，非植入式腦機(jī)接口遠(yuǎn)沒(méi)有植入式腦機(jī)接口獲取的信號(hào)明晰。”李驍健說(shuō)。

植入式腦機(jī)接口看似是把芯片“塞進(jìn)”頭腦里，但實(shí)踐上并不成怕。他先容，以現(xiàn)在的武藝水平，在腦皮表層植入芯片對(duì)腦構(gòu)造沒(méi)有嚴(yán)峻損傷。“相當(dāng)于一次微創(chuàng)手術(shù)，約莫會(huì)有稍微損傷，但并不影響正常生存?！?/p>

在吳曉天、安和貝內(nèi)特身上所使用的腦機(jī)接口，都屬于植入式腦機(jī)接口，仍處于臨床研討的探究階段。

【出息】

可能作為醫(yī)療器具走向臨床

將來(lái)，腦機(jī)接口武藝可能用于醫(yī)治漸凍癥、孤單癥、煩悶癥、成癮、智慧等疾病?！霸诨顒?dòng)、言語(yǔ)、視覺(jué)等功效規(guī)復(fù)或交換、心情停滯診療等方面，這項(xiàng)武藝具有較大使用出息?！崩铗斀≌f(shuō)。

他先容，使用腦機(jī)接口協(xié)助活動(dòng)失能者、失語(yǔ)者規(guī)復(fù)肢體功效，腦封建原理明晰，只需收羅大腦皮層活動(dòng)和言語(yǔ)區(qū)的較少數(shù)神經(jīng)信號(hào)，對(duì)植入電極、芯片息爭(zhēng)碼算力等的要求并不太高，可能作為醫(yī)療器具向臨床的疾病醫(yī)治范疇推進(jìn)。

李驍健表現(xiàn)，現(xiàn)在馬斯克的實(shí)驗(yàn)僅僅完成了第一步的植入事情，要想完全使用于醫(yī)療器具另有較長(zhǎng)的路要走，必要更多實(shí)驗(yàn)對(duì)武藝的寧?kù)o性和好效性掀開(kāi)進(jìn)一步驗(yàn)證。“后續(xù)約莫推進(jìn)生物電子療法器具進(jìn)入臨床推行的時(shí)機(jī)?！崩铗斀≌f(shuō)。

掀開(kāi)疑問(wèn)雜癥想象空間

對(duì)很多疑問(wèn)雜癥來(lái)說(shuō)，腦機(jī)接口掀開(kāi)了新的想象空間?！霸诨顒?dòng)、言語(yǔ)、視覺(jué)等功效規(guī)復(fù)或交換、心情停滯診療等方面，這項(xiàng)武藝具有較大使用出息，可能用于醫(yī)治漸凍癥、孤單癥、煩悶癥、成癮、智慧等疾病?！崩铗斀≌f(shuō)。

讓失能者靠人工智能的幫助拿水杯喝水、控制輪椅自行活動(dòng)、發(fā)構(gòu)成的語(yǔ)音……他表現(xiàn)，使用腦機(jī)接口協(xié)助活動(dòng)失能者、失語(yǔ)者規(guī)復(fù)肢體功效，腦封建原理明晰，只需收羅大腦皮層活動(dòng)和言語(yǔ)區(qū)的較少數(shù)神經(jīng)信號(hào)，對(duì)植入電極、芯片息爭(zhēng)碼算力等的要求并不太高，可能作為醫(yī)療器具向臨床的疾病醫(yī)治范疇推進(jìn)。

但是，關(guān)于煩悶癥等精力疾病而言，腦機(jī)接口只是第一步。

開(kāi)頭承受醫(yī)治后，吳曉天情況全愈，但起效時(shí)間并沒(méi)有持續(xù)太長(zhǎng)。幾天后，醫(yī)生為他重新調(diào)試了靶點(diǎn)，讓電流在他腦殼里的多靶點(diǎn)上挨個(gè)測(cè)試，以此為他尋覓更為安定的形態(tài)。

李驍健也表現(xiàn)：“煩悶癥的誘發(fā)緣故難以明白，與煩悶癥干系聯(lián)的深腦區(qū)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)布局也比力繁復(fù)。用腦機(jī)接口治煩悶癥在一局部患者身上奏效，并未料味著療法走向成熟，仍需更多臨床驗(yàn)證?！?/p>

和吳曉天同期舉行腦機(jī)接口醫(yī)治煩悶癥臨床實(shí)驗(yàn)的，另有25位患者，但僅有吳曉天對(duì)外公開(kāi)醫(yī)治后果。

【爭(zhēng)議】

有人質(zhì)疑為新型“電子毒品”

這一新型療法也不乏爭(zhēng)議，有人質(zhì)疑這是一種新型“電子毒品”，容易使患者成癮；也有人擔(dān)心，人的心情或熟悉由機(jī)器操控，此中存在倫理成績(jī)。

在李驍健看來(lái)，任何武藝都是一把“雙刃劍”?！澳X機(jī)接口武藝觸及的倫理成績(jī)，主要表如今外部信息直接寫(xiě)入大腦以及人腦內(nèi)里信息被外界直接讀取等方面。在醫(yī)療范疇的使用上，武藝使用應(yīng)本著利宏大于弊的準(zhǔn)則，研討者和使用者要引導(dǎo)武藝運(yùn)用走向良性提高，讓患者成為獲益者，制止其他負(fù)面成績(jī)顯現(xiàn)?！?/p>

“腦機(jī)接口的確帶我離開(kāi)苦海，讓我重拾興奮和幸福，且現(xiàn)在沒(méi)有顯現(xiàn)成癮等成績(jī)。”吳曉天說(shuō)。但面臨其他患者的扣問(wèn)，他的回復(fù)則十分審慎。“我不敢確保其他人能有相反的后果。公開(kāi)本人的醫(yī)治履歷，是為了勉勵(lì)更多人重樹(shù)渴望，接下去，我還方案在短視頻平臺(tái)做公益直播?！?/p>

臨床寧?kù)o、倫理等成績(jī)尚待處理

李驍健提示，該實(shí)驗(yàn)計(jì)劃比擬力較冒進(jìn)，臨床上的寧?kù)o性成績(jī)必要分外警惕，后續(xù)的研討也要持續(xù)眷注約莫帶來(lái)的腦部影響、排異反響、并發(fā)癥、電極使用壽命等成績(jī)。

“在醫(yī)療范疇的使用上，武藝使用應(yīng)本著利宏大于弊的準(zhǔn)則，研討者和使用者要引導(dǎo)武藝運(yùn)用走向良性提高，讓患者成為獲益者，制止其他負(fù)面成績(jī)顯現(xiàn)?！彼f(shuō)。

多個(gè)專(zhuān)家表現(xiàn)，只管腦機(jī)接口武藝已取得較大歷程，具有寬廣的想象空間，但距離真正的大范圍商用還必要超過(guò)很多停滯，不僅包含實(shí)用性的武藝瓶頸，還包含倫理、隱私、社會(huì)公同等方面的成績(jī)。

據(jù)美國(guó)媒體報(bào)道，除“神經(jīng)毗連”公司外，另有多家美國(guó)公司在研發(fā)腦機(jī)接口武藝，有的公司也已展開(kāi)了人體臨床實(shí)驗(yàn)。

整合：易福紅

采寫(xiě)：南方+記者 吳雅楠 記者 卞德龍 黃錦輝

泉源：新華社 央視 中新社等