揭秘马斯克脑机接口公司Neuralink的科学雄心

              本文重点:揭秘马斯克脑机接口公司Neuralink的科学雄心

                7月21日消息,Neuralink近日终于披露了它在过去的两年一直在研究的东西。

              但是,尽管承诺会在人体上进行试验,但这项技术在真正产生影响之前还需要取得长足的进步。   在面向加州科学院的一场展示中,Neuralink展示了一种医疗设备,它能够读取来自连接到一只实验鼠的1500个柔性电极的信息比目前植入人体的系统快15倍。 该公司的目标是,最终将其技术植入瘫痪或其他疾病的患者体内,使得他们能够用意念控制电脑。

              该公司雄心勃勃的计划最早将于明年开始人体试验。   那么,这背后的工作原理是什么呢?Neuralink说,外科医生得通过在颅骨上钻洞来插入柔性电极。 但在未来,他们希望用激光在头骨上穿孔。

              Neuralink的总裁马克斯·霍达克(MaxHodak)在接受《纽约时报》采访时表示,最大的瓶颈之一是,机械钻子会在头骨中产生耦合振动,这是令人不快的,而激光钻子则不会带来这种感觉。

              电极线会比人的头发细得多,大概在4到6m(微米,相当于1米的百万分之一)。   如果功能完善,Neuralink的电极线相比旧技术可能有很大的优势,因为它们不太可能损伤大脑。

              宾夕法尼亚大学的计算机神经科学专家康拉德·科丁(KonradKording)说:我们目前发现,如果我们把(硬的)电极植入大脑,几个月后,类似疤痕组织的东西就会在周围形成。 他补充说,随着大脑的运动,电极的质量会迅速下降。

                任何植入大脑的电极线都需要持久和稳定。 如果我们把技术应用到人身上,那么它就必须永远留在那里。

              我们不能在任意的时间间隔内把东西从大脑中取出或重新植入。

              科丁补充道,它难免会造成损害。   科丁说,Neuralink在开发的类似玻璃纸的柔性导电线是学术界非常感兴趣的一个概念。

              国际财团BrainGate最近测试的一项新技术,可让人们仅使用意念就能控制机器手臂,从而饮用罐子里的水和打字。

              但它依赖于一系列带有多达128个电极通道的硬针,长期来看这可能会有问题,因为大脑会运动,但针不会。

                科丁指出,Neuralink的聚合物可能会解决这个问题,但是神经外科医生仍然需要一个针状的工具来插入软线,即缝纫机。

              马斯克的创业公司已经获得了亿英镑的融资,雇佣了一个90人的团队。 该公司近日宣讲时发布的一份技术白皮书称,它已经开发出一种神经外科机器人,能够(自动地)每分钟插入6根线(192个电极)。

              该机器人看起来有些像显微镜和缝纫机的混合体,它会使用一根坚硬的针插入电极线,这样做可以避开血管,从而降低大脑炎症反应的风险。

                然而,纽约范斯坦医学研究所生物电子医学中心主任查德·鲍顿(ChadBouton)表示,软线穿透皮肤层仍会有感染的风险。   他的团队目前使用立体脑电图(EEG)来诊断瘫痪患者。 Neuralink也许已经找到了一种制造和连接电极的方法,但鲍顿表示,一个主要的挑战将会是把信息从大脑中提取出来。 Neuralink的微型芯片N1传感器会被植入头骨。   目前,它通过USB-C有线连接传输数据,尽管Neuralink团队正在研究无线的解决方案。 布顿说,无线遥测技术已经取得了一些进展,但要在为植入大脑的设备供能的同时,确保不会产生过多热量,仍然是一项不小的挑战。

              他还指出,实现Neuralink所追求的带宽仍然存在疑问。

              植入的电极越多,带宽越宽,传输的数据就越多,这就需要更多的能量。

                总的来说,使用柔性的软线似乎是脑机接口领域的下一步。

              然而,艾塞克斯大学人工智能产业研究员安娜·玛特兰-费尔南德斯(AnaMatran-Fernandez)表示,马斯克计划在2020年在人类身上试验第一批植入物,这似乎过于乐观。   美国食品和药物管理局(FDA)的审批过程可能比较缓慢,通常需要多次尝试才能获得批准。 在如此短的时间内,招募人体实验对象或许更是难上加难。

                目前,玛特兰-费尔南德斯的团队正在进行一个涉及经桡骨截肢者的项目,他们花了一年多的时间才找到一名志愿者来尝试一种比Neuralink技术的侵入性小得多的技术。

              如果你已经有了某种有效的东西很多截肢者就是这样你可能不会愿意再去尝试新的东西。

              她认为,拥有健康大脑的人不大可能会冒险进行侵入性手术。

                鲍顿补充说,只要是以最有效、最安全的方式进行新技术的试验,患者可能会愿意尝试这些新技术。

              他说:关键是要确保这项技术会是有效的,且将会对他们的日常生活产生积极的影响。

              鲍顿还说,脑机接口的医学应用,比如恢复手部运动,应该放在优先位置。

                现在,全世界约有5000万人生活在某种程度的瘫痪之中,每年至少有25万人遭受脊髓损伤。 鲍顿补充称:我很高兴看到企业投资于脑机接口领域,因为它有望被用于重要的(医疗)应用。 他认为,制定有具体目标的计划可能会加速该行业的发展。 问题在于,你在朝着什么方向前进。

              如果你没有一个明确的终点,你想投入多少钱就投入多少钱,你最终会进入到多个不同的范畴。

              他说。 专注于特定的医疗应用会使得公司能够逆向运作,确定引入这类新技术所伴随的未知挑战和风险。

                目前还不清楚Neuralink的缝纫机现阶段会有什么真正的用途。

              举例来说,帕金森病通常是对大脑中心的一小部分(丘脑下核和丘脑)进行治疗使用的是有4到6个深浅不一的硬电极的刺激器。   现在,谈到自己的设备时,他们说的非常模糊。

              他们谈到96根电极线,但你能把它们推到那个区域吗?考文垂大学控制学教授凯文·沃里克(KevinWarwick)问道。 他说,目前用于治疗帕金森病的刺激器是有效的,它也不需要成千上万的连接。

              在某种程度上,我们已经拥有的技术近年来本来可以更进一步,比如BrainGate。

              如果他们现在有连接数超过超过1000个的电极线,那他们就有了更多的灵活性,但他们需要做实验。 这就提出了一些问题:那些实验将会带来什么呢?Neuralink会如何将这项技术用于治疗以外的领域呢?  Neuralink似乎有合适的人才团队以及必要的资源和技术,但沃里克问道,他们首先要尝试和试验的是什么呢?  尽管马斯克关于读心计算机的设想可能还有很长一段路要走,但要获得FDA的支持,并在未来几年开始在人体上进行试验,就必须把重点放在这项技术的医疗用途上。 马斯克的团队表示,他们将与斯坦福大学的杰米·亨德森(JaimieHenderson)等神经外科医生展开合作,进一步打造临床设备。

              亨德森是癫痫治疗专家,也是Neuralink的顾问。

                该公司目前的重点或许是将一种针对瘫痪、帕金森病等疾病的治疗设备推向市场,但马斯克似乎有着更加宏大的计划。 去年,他在JoeRoganExperience播客上表示,这项终极技术将会让人类能够有效地和人工智能融合在一起。

                沃里克认为这个想法并非天方夜谭。

              在这一点上,我百分之百认同他,升级人类的潜力是巨大的。

              他说道,但我想要他亲自去试一试。

              他泛泛而谈,但他自己并没有做过任何的实验。