大脑接口并不像伊隆·马斯克说的那么简单

大脑接口并不像伊隆·马斯克说的那么简单

埃隆·马斯克 (Elon Musk) 的脑机接口开发公司 Neuralink 本周首次展示了其技术。新系统包含数千个嵌入柔性细线的电极,然后由一种新型“缝纫机”式机器人将其植入大脑。一篇由马斯克和 Neuralink 撰写的论文描述了该技术以及在老鼠身上进行的初步测试。在本周的一次演讲中,马斯克表示,该技术也在猴子身上进行了测试。

2006 年,第一个植入式电极成功植入人脑。多年来,这些接口让受试者能够控制机械臂,并完成其他任务。专家表示,马斯克开发的这个新系统(包括电极线和电极数量)标志着向前迈出了一步,尽管仍然存在障碍。

“这项技术比我们现在拥有的许多东西都要好,但我认为还有很多障碍需要克服,”费城杰斐逊大学医院的神经外科医生、从事植入设备研究的吴成远说。“我不知道他们是否有秘密武器没有分享,或者这只是一个疏忽——我希望是前者。”

例如,科学家仍在努力让植入大脑的电极长时间工作。“当你把东西放进大脑时,你希望它们很小,侵入性更小,”吴说。“但小东西往往更脆弱。”他说,在其他脑机接口中,电极及其传输的信号会随着时间的推移而衰减。异物还会引发脑细胞的反应,就像组织受损一样,导致疤痕组织。“身体的自然反应是隔离植入物,这样你就很难收到信号。你是在透过更厚的墙壁聆听,”吴说。

犹他大学神经学家、眼科学和视觉科学副教授布莱恩·琼斯 (Bryan Jones) 表示,在这个称为神经胶质增生的过程中,大脑中的细胞也会膨胀并产生可能对大脑产生连锁反应的信号。它还可能改变大脑回路的功能。他说,基础神经科学研究还不够深入,无法确切知道会产生什么影响。“我们需要研究其中一些基本机制。”

吴还想知道这个系统移除起来有多容易。“这些线会保持完整吗?还是会卡在大脑里?这听起来很酷,但当你深入研究细节时,就会出现问题,”他说。

Neuralink 论文提到,该技术可以帮助脊髓损伤患者控制链接设备。然而,在演讲中,马斯克描述了将这些设备植入健康人体内,使这些手术像激光眼科手术一样安全和普遍。吴说,这是一个主要的心理障碍,他今天正在努力说服癫痫患者接受脑部手术以改善他们的生活质量。所有手术都存在出血和感染的风险,但是对于对正常运动和功能至关重要的大脑区域进行脑部手术,这些风险可能会产生重大影响。例如,即使是不涉及大脑运动中心的癫痫手术,也存在风险。“如果运动皮层出血怎么办?你可能会让原本可以正常运动的患者瘫痪,”吴说。他说,这些植入物将用于健康人,而且风险永远不会为零。

“这不仅仅是一个技术问题,还涉及伦理问题,”卡内基梅隆大学生物医学功能成像和神经工程实验室负责人何斌说。虽然植入技术可能使患有某些疾病的人受益,但何斌表示,无论这项技术有多好,他都很难想象它将如何应用于普通人群。“我们是否会对大脑造成损害始终存在不确定性,”他说。

他致力于脑机接口的非侵入式方法。由于这些系统的电极位于颅骨外部,因此信号更难解读。然而,何表示,机器学习和人工智能的进步已经改善了这一过程:上个月,他的团队发表了一项研究,表明他们能够开发一种可以控制机械臂的设备。“这种能力以前只有侵入式系统才具备。”何表示,即使非侵入式系统不那么精确,它们仍然可能是更好的选择。“如果你可以做你想做的工作,而且你不必植入大脑,你会选择哪种?”

马斯克表示,他的目标是让该公司的技术在今年年底前植入人体,该技术已经在老鼠和猴子身上进行了测试——专家表示,这可能不切实际。“这个时间表有点激进,”吴说。他说,他预计人体测试要等三年左右才能完成。

脑机接口研究进展迅速,但吴表示,只要关系是合作的,让马斯克这样的人参与到这个领域,有可能推动事情发展得更快。“事情不会基于一个机构和一家公司而向前发展,”他说。“如果埃隆·马斯克愿意说,这是技术,让我们都使用它,并利用不同实验室的专业知识,这将推动事情进一步发展。”他说,没有这一点,就不会发生什么。“我们将继续各自为政。”

琼斯说,抵制马斯克带来的炒作也很重要。“我们必须实事求是,”他说。“我们不要做出科学无法实现的承诺。”

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