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脑机接口通信:争议与希望并存

2020-09-01 00:00 来源:科技日报

  马斯克称,Neuralink将通过手术把“薄纱细线”植入生物大脑,并与外部计算机处理单元相连接。图片来源:网络(ferasantoonreports.com)

  Neuralink的脑机接口技术将电极植入大脑,再利用芯片与头骨外的计算机进行通信。图片来源:CNET网站

  马斯克又火了。

  据Neuralink官网、CNET科学资讯网、ZDnet等多家外媒日前报道,美国太空探索技术公司(SpaceX)和特斯拉等公司的创始人埃隆·马斯克,于8月29日为自己旗下的脑机接口公司Neuralink举行发布会,找来“三只小猪”向全世界展示了可实际运作的脑机接口芯片和自动植入手术设备。

  这次发布会引起空前关注。CNET网站评价称,通过这次演示可以看出,与2019年该产品首次亮相时相比,现在该技术与实现马斯克的雄心壮志的距离要近得多。

  一家名叫Neuralink的公司

  脑机接口,指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接,实现脑与设备的信息交换。这一概念其实早已有之,但直到上世纪九十年代以后,才开始有阶段性成果出现。

  比较令人印象深刻的是2008年,匹兹堡大学神经生物学家宣称利用脑机接口,猴子能用操纵机械臂给自己喂食——这标志着该技术发展已经容许人们将动物脑与外部设备直接相连。

  马斯克在2016年就曾透露过其人脑与机器交互的想法,此前有报道称,他的Neuralink公司正在研发治疗严重脑部疾病的设备。但该公司真正引人注目是从2019年7月开始,马斯克声称,Neuralink将使用一个外科手术机器人把“薄纱细线”植入生物大脑,并与外部计算机处理单元相连接。

  专注于研发脑机接口的Neuralink公司其实并不是单打独斗。它总部位于旧金山,成立于2016年,由马斯克和其他8个人联合创办,长期保持与加州大学戴维斯分校的联合研究,同时还雇佣了这一领域内著名的学者——譬如加州大学旧金山分校生理学专家菲利普·萨佩斯、波士顿大学生物学专家蒂莫西·加德纳等等。

  给你看看实际运作的脑机接口

  发布会视频中,Neuralink找来“三只小猪”,其中一只已经植入脑机接口设备两个月并活蹦乱跳,另一只曾植入电极又取了出来,最后一只则未植入任何设备。被植入芯片的实验猪展示了神经信号的读取和写入,研究人员可以通过芯片传导出来的信息看到猪的脑电图。

  研究人员介绍,此次新的设备采用了无线技术,通过芯片植入的方式将设备完全植入脑中——芯片很微型,仅硬币大小,带有密集的微型线路,置于头骨下方,通过1024个薄电极穿透大脑外层进行通讯。

  对比现有的深部脑刺激技术,它对大脑带来的损伤可能更少。

  马斯克认为,与现有可穿戴技术一样,Neuralink芯片除了可以直接进行脑机通信之外,还对健康有益——Neuralink芯片可以监测体温、压力值和运动数据,并通过这些数据,对使用者发布心脏病发作或中风的警示信息。

  至于公众关心的电源问题,马斯克称,外部的计算机自然是需要电源的,而Neuralink的颅内芯片,可以通过皮肤无线充电来获取电源。

  你选择侵入式?还是无创?

  不过,Neuralink的芯片最大的问题,不是技术难度。

  CNET文章认为,Neuralink芯片成功与否,将取决于它能否说服我们“开头颅、插芯片”,并试图“篡改”我们自己的神经冲动。

  外媒认为这对未来Neuralink芯片的销售人员来说,难度不小。特别是考虑到马斯克的竞争对手们普遍更倾向于利用无创耳机来实现信息交换。

  可穿戴科技公司BrainCo首席执行官迈克斯·纽伦称,有一部分人是对侵入性脑机接口(BMI)充满热情的,比如说超人类主义者,但“无创BMI技术,可以成为人们今天可接受的、通往未来的桥梁”。

  Neuralink公司竞争对手NextMind公司的创始人兼首席执行官思德·柯以德尔补充说:“侵入性植入物的安全和健康风险是重大问题。”他认为可能问题包括感染、炎症和后续调整电极位置等手术。但他称赞Neuralink公司激发了人们对神经接口的兴趣。

  目前,据马斯克本人以及Neuralink此前发布的消息,该公司主要研究方向或将是医疗领域,即利用脑机接口来帮助人类对抗记忆力衰退、颈脊髓损伤以及癫痫、抑郁、帕金森等神经系统疾病。如果它们的安全性和可靠性可以让科学家、医生以及许许多多患者们信服,那这一技术无疑将真正造福人类。

(责任编辑:王蔚)

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