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Neuralink近日終于披露了它在過(guò)去的兩年一直在研究的東西。但是，盡管承諾會(huì)在人體上進(jìn)行試驗(yàn)，但這項(xiàng)技術(shù)在真正產(chǎn)生影響之前還需要取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。在面向加州科學(xué)院的一場(chǎng)展示中，Neuralink展示了一種醫(yī)療設(shè)備，它能夠讀取來(lái)自連接到一只實(shí)驗(yàn)鼠的1500個(gè)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(jì)劃最早將于明年開(kāi)始人體試驗(yàn)。

那么，這背后的工作原理是什么呢？Neuralink說(shuō)，外科醫(yī)生得通過(guò)在顱骨上鉆洞來(lái)插入柔性電極。但在未來(lái)，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(shí)報(bào)》采訪時(shí)表示，“最大的瓶頸之一是，機(jī)械鉆子會(huì)在頭骨中產(chǎn)生耦合振動(dòng)，這是令人不快的，而激光鉆子則不會(huì)帶來(lái)這種感覺(jué)。”電極線會(huì)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(wàn)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(shì)，因?yàn)樗鼈儾惶赡軗p傷大腦。賓夕法尼亞大學(xué)的計(jì)算機(jī)神經(jīng)科學(xué)專家康拉德·科丁(Konrad Kording)說(shuō)：“我們目前發(fā)現(xiàn)，如果我們把(硬的)電極植入大腦，幾個(gè)月后，類似疤痕組織的東西就會(huì)在周圍形成。”他補(bǔ)充說(shuō)，隨著大腦的運(yùn)動(dòng)，電極的質(zhì)量會(huì)迅速下降。

任何植入大腦的電極線都需要持久和穩(wěn)定。“如果我們把技術(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(shí)間間隔內(nèi)把東西從大腦中取出或重新植入。”科丁補(bǔ)充道，“它難免會(huì)造成損害”。

科丁說(shuō)，Neuralink在開(kāi)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(gè)概念。國(guó)際財(cái)團(tuán)BrainGate最近測(cè)試的一項(xiàng)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(gè)電極通道的硬針，長(zhǎng)期來(lái)看這可能會(huì)有問(wèn)題，因?yàn)榇竽X會(huì)運(yùn)動(dòng)，但針不會(huì)。

科丁指出，Neuralink的聚合物可能會(huì)解決這個(gè)問(wèn)題，但是神經(jīng)外科醫(yī)生仍然需要一個(gè)針狀的工具來(lái)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(gè)90人的團(tuán)隊(duì)。該公司近日宣講時(shí)發(fā)布的一份技術(shù)白皮書(shū)稱，它已經(jīng)開(kāi)發(fā)出“一種神經(jīng)外科機(jī)器人，能夠(自動(dòng)地)每分鐘插入6根線(192個(gè)電極)”。該機(jī)器人看起來(lái)有些像顯微鏡和縫紉機(jī)的混合體，它會(huì)使用一根堅(jiān)硬的針插入電極線，這樣做可以避開(kāi)血管，從而降低大腦炎癥反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。

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(huì)有感染的風(fēng)險(xiǎn)。

他的團(tuán)隊(duì)目前使用立體腦電圖(EEG)來(lái)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(gè)主要的挑戰(zhàn)將會(huì)是把信息從大腦中提取出來(lái)。Neuralink的微型芯片N1傳感器會(huì)被植入頭骨。

目前，它通過(guò)USB-C有線連接傳輸數(shù)據(jù)，盡管Neuralink團(tuán)隊(duì)正在研究無(wú)線的解決方案。布頓說(shuō)，“無(wú)線遙測(cè)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(shí)，確保不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多熱量，仍然是一項(xiàng)不小的挑戰(zhàn)。”他還指出，實(shí)現(xiàn)Neuralink所追求的帶寬仍然存在疑問(wèn)。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(lái)說(shuō)，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(fèi)爾南德斯(Ana Matran-Fernandez)表示，馬斯克計(jì)劃在2020年在人類身上試驗(yàn)第一批植入物，這似乎過(guò)于樂(lè)觀。

美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)的審批過(guò)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(shí)間內(nèi)，招募人體實(shí)驗(yàn)對(duì)象或許更是難上加難。

目前，瑪特蘭-費(fèi)爾南德斯的團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行一個(gè)涉及經(jīng)橈骨截肢者的項(xiàng)目，他們花了一年多的時(shí)間才找到一名志愿者來(lái)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(huì)愿意再去嘗試新的東西。”她認(rèn)為，擁有健康大腦的人不大可能會(huì)冒險(xiǎn)進(jìn)行侵入性手術(shù)。

鮑頓補(bǔ)充說(shuō)，只要是以最有效、最安全的方式進(jìn)行新技術(shù)的試驗(yàn)，患者可能會(huì)愿意嘗試這些新技術(shù)。他說(shuō)：“關(guān)鍵是要確保這項(xiàng)技術(shù)會(huì)是有效的，且將會(huì)對(duì)他們的日常生活產(chǎn)生積極的影響。”鮑頓還說(shuō)，腦機(jī)接口的醫(yī)學(xué)應(yīng)用，比如恢復(fù)手部運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該放在優(yōu)先位置。

現(xiàn)在，全世界約有5000萬(wàn)人生活在某種程度的癱瘓之中，每年至少有25萬(wàn)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?yàn)樗型挥糜谥匾?醫(yī)療)應(yīng)用。”他認(rèn)為，制定有具體目標(biāo)的計(jì)劃可能會(huì)加速該行業(yè)的發(fā)展。“問(wèn)題在于，你在朝著什么方向前進(jìn)。如果你沒(méi)有一個(gè)明確的終點(diǎn)，你想投入多少錢就投入多少錢，你最終會(huì)進(jìn)入到多個(gè)不同的范疇。”他說(shuō)。專注于特定的醫(yī)療應(yīng)用會(huì)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(xiǎn)。

目前還不清楚Neuralink的“縫紉機(jī)”現(xiàn)階段會(huì)有什么真正的用途。舉例來(lái)說(shuō)，帕金森病通常是對(duì)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(gè)深淺不一的硬電極的刺激器。

“現(xiàn)在，談到自己的設(shè)備時(shí)，他們說(shuō)的非常模糊。他們談到96根電極線，但你能把它們推到那個(gè)區(qū)域嗎？”考文垂大學(xué)控制學(xué)教授凱文·沃里克(Kevin Warwick)問(wèn)道。他說(shuō)，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(wàn)的連接。“在某種程度上，我們已經(jīng)擁有的技術(shù)近年來(lái)本來(lái)可以更進(jìn)一步，比如BrainGate。如果他們現(xiàn)在有連接數(shù)超過(guò)超過(guò)1000個(gè)的電極線，那他們就有了更多的靈活性，但他們需要做實(shí)驗(yàn)。”這就提出了一些問(wèn)題：那些實(shí)驗(yàn)將會(huì)帶來(lái)什么呢？Neuralink會(huì)如何將這項(xiàng)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(duì)以及必要的資源和技術(shù)，但沃里克問(wèn)道，“他們首先要嘗試和試驗(yàn)的是什么呢？”

盡管馬斯克關(guān)于讀心計(jì)算機(jī)的設(shè)想可能還有很長(zhǎng)一段路要走，但要獲得FDA的支持，并在未來(lái)幾年開(kāi)始在人體上進(jìn)行試驗(yàn)，就必須把重點(diǎn)放在這項(xiàng)技術(shù)的醫(yī)療用途上。馬斯克的團(tuán)隊(duì)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(kāi)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(wèn)。

該公司目前的重點(diǎn)或許是將一種針對(duì)癱瘓、帕金森病等疾病的治療設(shè)備推向市場(chǎng)，但馬斯克似乎有著更加宏大的計(jì)劃。去年，他在Joe Rogan Experience播客上表示，這項(xiàng)終極技術(shù)將會(huì)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(gè)想法并非天方夜譚。“在這一點(diǎn)上，我百分之百認(rèn)同他，升級(jí)人類的潛力是巨大的。”他說(shuō)道，“但我想要他親自去試一試。他泛泛而談，但他自己并沒(méi)有做過(guò)任何的實(shí)驗(yàn)。”

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