「讀腦」設備首次植入人體

根據馬斯克 1 月 29 日發布的推文,企業家馬斯克希望透過 Neuralink 公司徹底改變腦機介面 (BCI),該公司首次將「讀腦」設備植入人體。利亞姆·德魯 Liam Drew發表在最新一期《自然》(Nature)的<馬斯克的 Neuralink 大腦晶片:科學家對首次人體試驗的看法>( Elon Musk’s Neuralink brain chip: what scientists think of first human trial)指出,一些研究人員擔心植入物缺乏透明度,而該植入物的目的是讓人們僅透過思想來控制設備。(Some researchers are concerned about a lack of transparency surrounding the implant, which aims to allow people to control devices through thought alone.)
讓嚴重癱瘓的人僅透過思想來控制電腦
腦機介面記錄並解碼大腦活動,目的是讓嚴重癱瘓的人僅透過思想來控制電腦、機械手臂、輪椅或其他設備。除了 Neuralink 的設備外,其他設備正在開發中,有些已經在人體上進行了測試。
神經技術研究人員對 Neuralink 的人體試驗感到謹慎興奮。 「我希望看到的是他們能夠證明它是安全的。它可以有效地測量大腦訊號——短期的,但最重要的是長期的,」荷蘭烏得勒支大學醫學中心的神經科學家、國際腦機介面協會主席 Mariska Vansteensel 說。
但由於缺乏詳細信息,人們感到沮喪。除了馬斯克的推文之外,還沒有確認試驗已經開始。有關該試驗的公共資訊的主要來源是邀請人們參與的研究手冊。英國牛津大學神經工程師蒂姆·丹尼森表示,但缺乏細節,例如植入地點以及試驗將評估的確切結果。
該試驗未在ClinicalTrials.gov(美國國立衛生研究院管理的線上儲存庫)上註冊。許多大學要求研究人員在招募研究參與者之前在此類公共儲存庫中註冊試驗及其方案。此外,許多醫學期刊將此類註冊作為發表結果的條件,符合旨在保護自願參加臨床試驗的人的道德原則。總部位於加州弗里蒙特的 Neuralink 沒有回應《自然》雜誌關於為何未在該網站註冊該試驗的置評請求。
《Nature》研究了 Neuralink 的植入物與其他 BCI 技術的比較,該試驗將如何推進 BCI 和研究人員的擔憂。
該晶片與其他 BCI 有何不同?
與猶他州鹽湖城的 Blackrock Neurotech 一樣,Neuralink 的目標是單一神經元的活動——這種方法需要電極穿透大腦。其他公司正在開發位於大腦表面的電極(其中一些很容易移除)來記錄神經元群產生的平均訊號。神經科學家長期以來一直認為,複雜的思想解碼需要單一神經元的數據。但最近的研究表明,平均訊號可以解碼複雜的認知過程,例如內在言語1。總部位於紐約的 Synchron 公司已經證明,低頻寬表面 BCI 可以提供基本但可靠的智慧型手機控制。
為了病人的利益,所有人都需要打持久戰
與 Synchron 系統一樣,Neuralink 也是完全植入式無線系統。這對於記錄單一神經元的腦機介面來說尚屬首次。先前的此類系統必須透過頭骨上的連接埠與電腦物理連接。這會帶來感染風險並限制實際使用。
根據該公司的研究手冊,Neuralink 晶片包含 64 條柔性聚合物線,提供 1,024 個用於記錄大腦活動的位點。這比 Blackrock Neurotech 的 BCI 多得多,後者是唯一長期植入人體的單一神經元記錄系統。因此,Neuralink 設備可以增加腦機通訊的頻寬——儘管一些用戶已經植入了幾台 Blackrock 設備。 Neuralink 宣揚其線程的靈活性,並表示正在開發一種機器人,將其插入大腦。
丹尼森說,各種方法令人興奮。現在需要看看哪種方案在安全性、訊號品質和耐用性以及使用者體驗方面表現最佳。 「為了病人的利益,我們所有人都需要打持久戰,」他說。
科學家將從 Neuralink 人體試驗中學到什麼?
Neuralink 幾乎沒有公佈有關其試驗目標的信息,也沒有回應《自然》雜誌的採訪要求。但專家預計,現階段安全至關重要。丹尼森說,這包括觀察該設備的直接影響——「沒有中風、沒有出血、沒有脈管系統損傷等類似情況」——以及感染情況,並進行長期隨訪,以檢查它是否仍然安全。植入的設備。
Neuralink 的研究手冊稱,志工將被追蹤五年。它還表明該試驗將評估該設備的功能,志願者每周至少使用它兩次來控制電腦並回饋體驗。
Vansteensel 想知道檢測到的神經元訊號的品質是否會隨著時間的推移而降低,這在現有設備中很常見。 「植入後你不會輕易更換電極,」她說。 「如果從現在起一個月後,他們展示出漂亮的解碼結果——令人印象深刻。但我希望看到長期結果。」丹尼森也熱衷於了解可在非實驗室環境中使用的無線系統的性能。
科學家對 Neuralink BCI 有哪些擔憂?
現在人體試驗已經開始,志工的安全和福祉是一個迫切的問題。該試驗獲得了美國食品和藥物管理局 (FDA) 的批准,但拒絕了 Neuralink 先前的申請。但一些研究人員對該試驗未在 ClinicalTrials.gov 上列出感到不安。 「我的假設是 FDA 和 Neuralink 在一定程度上遵循了這個劇本,」丹尼森說。 「但我們沒有協議。所以我們不知道這一點。」
透明度對於 BCI 旨在幫助的人也很重要。伊恩·伯克哈特 (Ian Burkhart) 是俄亥俄州哥倫布市 BCI 先鋒聯盟的聯合創始人,他在潛水事故中頸部骨折後癱瘓,並在大腦中植入了 Blackrock 陣列長達 7.5 年。他對 Neuralink 可能取得的成就感到興奮。但是,他說,「他們可以透過發布多少資訊做得更好,而不是讓每個人都猜測。尤其是對於那些熱切等待這種技術能夠改善他們生活的患者來說。」