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嘉峪檢測網 2024-08-15 08:45
能讓用戶用意念控制電腦光標的裝置經改良后,有望防止首次術后出現的故障。
Neuralink高層表示,他們的腦植入裝置有望實現人類與人工智能的共生。圖片來源:Neuralink
埃隆·馬斯克(Elon Musk)的Neuralink公司的腦機接口(BCI)被植入了第二個人體內,馬斯克表示,今年可能還會植入8個腦機接口。
在8月2日公開的一個8小時長的播客(podcast)中,馬斯克表示第二例移植很成功,1042個電極中約有400個能正常提供受體大腦的信號。馬斯克沒有披露這次手術和受體的細節,但表示該人和Neuralink的首位腦機接口受體Noland Arbaugh一樣為脊髓損傷患者。
現在,科學家都在關注這家總部位于加州費利蒙的公司,是否能避免今年1月移植首個腦機接口時遇到的機械問題。
“這是必然的進步,”得克薩斯州休斯敦的貝勒醫學院的神經外科醫生和神經技術研究員Sameer Sheth說,“我真希望他們能將這個手術一直安全地做下去。他們能為人類健康和疾病做出很多貢獻。”
植入顱骨
Neuralink的腦機接口名為Telepathy,這是目前第三款接受長期人體測試的商用腦機接口。另外兩款分別是附著于大腦血管內壁和直接位于頭頂的電極陣列。Telepathy是一個硬幣大小的電子中樞,被置于受體顱骨上開的一個洞內。64根柔性線從這個中樞穿過包裹大腦的液體和膜,進入受體的皮質。
Neuralink設計的一個手術機器人將這些線嵌入運動皮質,這里是控制運動的腦區。Neuralink的聯合創始人、總裁Dongjin Seo在播客中表示,整個過程用時20-40分鐘。每根線有16個記錄位點,一共能產生有記錄神經活動潛力的1024個電極,并通過藍牙將信號傳給一個外部裝置。
全世界第一個植入Neuralink腦機接口的受試者是美國亞利桑那州的Noland Arbaugh,2016年的一次潛水事故使他頸部以下癱瘓。他現在能用這個腦機接口控制電腦屏幕上的一個光標來打游戲等。
但在Arbaugh植入腦機接口一個月后,其85%的用來記錄神經活動的柔性線從他的大腦縮回,影響了這個腦機接口的能力,“非常痛苦,”Arbaugh在播客中表示,“如果在我看到山頂景象的一個月后讓一切轟然倒塌,這樣的轉折太殘酷了。”
為此,Neuralink的工程師改變了記錄算法,這種算法能將神經數據轉換成能傳輸給電腦的指令。原始算法能記錄個體神經元的活動,但修改后的版本只記錄每個電極周圍神經元的平均活動。雖然這種平均信號的分辨率更低,但效果是即刻的。
Sheth問道,“如果用更少的線也能達到效果,甚至有更好的效果,我們為何還要冒這么大的風險,植入這么多線呢?”
7月10日,Neuralink的神經外科主管Matthew MacDougall在X的一次直播中表示,首個手術中留下了一個氣囊,可能導致了后來的電極脫落。他說植入第二個腦機接口的手術團隊將努力防止氣囊的出現,而且會用另一種方式打洞,讓電極中樞位于顱骨更下方,讓柔性電極穿過皮質的更深處。
對不同受體的腦機接口植入手術做這么多改變并不常見,Sheth說,“但我認為好處在于能從第一次手術中吸取經驗,讓第二次手術更成功。”
穩定性疑問
美國得州奧斯汀的腦機接口公司Paradromics是Neuralink的競爭對手,該公司的首席科學官Vikash Gilja表示,腦機接口穩定性和耐久性的問題還沒有答案。
Gilja說,“大腦不是相對顱骨靜止不動的狀態”:它會隨人體呼吸和移動而動。目前尚不清楚,這種微小但連續的運動是否會對從顱骨穿過硬腦膜抵達大腦的電極線有不利影響。
Neuralink電極使用的材質是否具備長期穩定性是另一個未知。其他植入式腦機接口使用的各類金屬電極都有比較好的耐久性記錄。“只有放到人體內,你才能理解時間常數,”Gilja說,裝置的研究周期為年,而不是月。
長期計劃
馬斯克在7月10日的直播中表示,Neuralink計劃對裝置進行定期升級,每個升級版都會在下次神經外科手術中植入。Gilja說,相比之下,Paradromics呼吁連著的神經外科手術間隔越長越好。
馬斯克在播客中表示,Neuralink的終極目標是打造一個能實現人類與人工智能共生的腦機接口。他預言未來的腦機接口能治療精神病、癲癇和失憶的患者。
Sheth表示,治療這類疾病的難度遠大于用意念移動電腦光標,并指出“人類增強”(human augmentation)的問題需要非常周密的討論。
賓夕法尼亞大學的神經倫理學家Anna Wexler更直接地表示,這些預言可能會誤導潛在的研究志愿者。“它帶來了兩個問題:是什么讓這些人愿意參與這些研究,以及他們對于可能出現的情況了解多少。”
原文以Second brain implant by Elon Musk’s Neuralink: will it fare better than the first?標題發表在2024年8月6日《自然》的新聞版塊上
來源:自然系列