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脑机接口芯片植入是什么

来源:南方+客户端 时间:2024-09-20 00:59 阅读

Neuralink创始人埃隆·马斯克刚刚在社交媒体平台X上宣布,在昨天,人类首次接受脑机接口(Neuralink)芯片植入,植入者恢复良好。

脑机接口芯片植入是什么?马斯克为何要进行这项试验?脑机接口离人类还有多远?

问题1:什么是脑机接口芯片植入

这项名为PRIME研究(精准机器人植入脑机接口的缩写)的项目,是一项完全可植入的无线脑机接口医疗设备试验,旨在评估植入物和手术机器人的安全性,并评估脑机接口的初始功能,帮助瘫痪者用大脑的意念来控制外部设备。

据报道,进行此项人体试验,外科医生需要花数小时来进行颅骨切除术。接着,手术机器人将耗费25分钟来向脑部插入设备。失去的颅骨部分将被覆上一块硬币大小的计算机芯片,用于分析和读取受试者的脑活动,并将信息传输至电脑。

2019年马斯克发布了首款产品,其原理是用激光在头骨上钻孔,然后再避开大脑血管、将一条线路植入脑中。2020年8月,为了对脑机接口的效果进行验证,研究人员在三只猪的体内植入了设备,马斯克在直播时向观众展示了小猪大脑活动的实时传输。

中国科学院深圳先进技术研究院正高级工程师李骁健解读认为,马斯克的试验最大的特点在于无线完全植入。

目前,已有科研试验或临床应用中常采用有线脑机接口装置,部分无线脑机接口也有类似“插头”的设备穿过头皮,与外部的电子装置连接。

而马斯克的试验是把电子装置整个塞进脑部,替代被切掉的颅骨,同时在脑中植入电极,再将头皮完全缝合。

值得注意的是,美国食品药品监督管理局(FDA)曾两次拒绝了“神经连接”公司的人体测试申请,理由是存在安全风险,比如连接大脑芯片的电线可能会在受试者的头部内移动,以及芯片可能会过热等。直到2023年5月,FDA才批准“神经连接”公司启动首次脑植入设备临床试验。

去年9月,Neuralink开始为其首次人体试验招募人员。马斯克传记的作者之一阿什利·万斯称,“神经连接”公司计划在2024年为11人进行手术,到2030年将超过2.2万人进行手术。

问题2:这项试验的目的是什么?

据马斯克介绍,Neuralink正在设计一种将大脑信号转化为行动的设备,将首先专注于两个应用:一是恢复人类视力,二是帮助无法移动肌肉的人控制智能手机等设备,甚至恢复脊髓受损者的全身功能。

Neuralink公司人体试验精确机器人植入脑机接口的目标,是寻找22岁及以上、渐冻症(因脊髓损伤或肌萎缩侧索硬化症)导致四肢瘫痪且伤后至少一年未见好转的试验参与者,初步目的是让瘫痪人士仅用意念就能操作计算机光标或键盘。

脑机接口看似十分“科幻”,但这一概念早在1973年已由美国科学家雅克·维达尔提出,至今已发展50年,近年来取得明显进展。尤其是去年以来,使用脑机接口治病的案例经常出现在报道中。

去年7月,美国诺思韦尔医疗保健公司范斯坦医学研究所宣布,在一名因遭遇事故而脊髓受损的男性脑中植入特殊装置,成功使其皮肤恢复触觉,上肢重新活动;去年9月初,瑞士也传出新进展。洛桑联邦理工大学等机构通过在人体内植入脑信号读取装置,成功让因脊髓受损而下半身瘫痪的患者恢复自主行走能力;在国内,上海一家医院开展临床研究,将脑机接口用于治疗难治性抑郁症,已有患者接受了相关手术……

“在运动、语言、视觉等功能恢复或替代、情绪障碍诊疗等方面,这项技术具有较大应用前景,有望用于治疗渐冻症、孤独症、抑郁症、成瘾、痴呆等疾病。”李骁健说。

问题3:脑机接口离人类还有多远?

谈到全植入式无线脑机接口未来发展,李骁健说,现阶段尚需解决多方面难点,在保证植入设备能采集到足够多的脑部信号的同时,还要保证植入设备的有效使用寿命、生物安全性、信号传输能力,更要避免植入电子装备的化学物泄露和接缝处可能带来的感染。

不过,《每日经济新闻》指出,据医疗行业资深投资人柳丹观察,国内脑机接口赛道已十分火热——商业化落地的产品以无创脑机接口技术为主,国内作为医疗器械应用的有创脑机接口技术,处于临床前研究和研究者发起研究阶段,与国际领先公司齐头并进;近两年资本积极布局脑机接口技术,红杉、鼎晖、奥博等顶级机构入局,多家脑机接口公司近两年获得高额融资;受到Neuralink临床试验进展的利好影响,即使不是狭义的“脑机接口”,相关概念股也成为新一轮资金追逐的对象……

值得注意的是,相关的监管政策和法规尚未成熟,在推广和应用脑机技术时,需要制定相关政策,包括技术的审批流程、数据隐私保护、伦理审核等方面的规定,这些都是其商业化时间的不确定因素。

在李骁健看来,任何技术都是一把“双刃剑”:“在医疗领域的应用上,技术使用应本着利远大于弊的原则,研究者和使用者要引导技术运用走向良性发展,让患者成为受益者,避免其他负面问题出现。”

【整理】彭奕菲

【来源】新华社、央视新闻客户端、每日经济新闻等

【作者】 彭奕菲

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