馬斯克要實現人類與AI融合,需先把腦機接口技術引入到醫療中
2019年07月18日17:53

原標題:馬斯克要實現人類與AI融合,需先把腦機接口技術引入到醫療中 來源:新浪財經-自媒體綜合

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儘管馬斯克關於讀心式電腦的設想可能還有很長的路要走,但要獲得FDA的支持,並在未來幾年開始在人體上進行試驗,就必須把重點放在這項技術的醫療用途上。

騰訊科技訊 7月18日消息,據外媒報導,美國科技大亨埃隆·馬斯克(Elon Musk)出資創辦的腦機接口初創企業Neuralink終於揭開了神秘面紗,日前展示了該公司過去兩年努力的成果。但是,儘管馬斯克承諾明年進行人體試驗,但在產生影響之前,這項技術還需要很長的路要走。

美國當地時間週二,Neuralink向加州科學院(California Academy Of Sciences)提交了相關報告,描述了一種醫療設備,它能夠從連接到實驗室大鼠的1500個柔性電極上讀取信息,比目前嵌入人體的系統快15倍。公司的目標是最終將其植入癱瘓或其他病患身上,讓他們用大腦思維控製電腦。Neuralink有著雄心勃勃的計劃,最早明年就會開始人體試驗。

那麼它到底是如何工作的呢?Neuralink表示,外科醫生必須在頭骨上鑽孔才能插入柔性電極。但在將來,他們希望使用激光頭骨上穿孔。Neuralink總裁馬克斯·霍達克(Max Hodak)解釋稱:“一個很大的瓶頸是機械鑽頭會耦合振動穿過頭骨,這令人感覺十分不舒服,而激光鑽頭可能讓你根本沒感覺。”這些所謂的“線程”植入物將比人類的頭髮細得多,寬度約為4至6微米。

如果正常發揮功能,Neuralink的柔性線程可能比舊的技術有很大優勢,因為它們不太可能損害大腦。美國賓夕法尼亞大學的計算神經科學專家康拉德·科爾丁(Konrad Kording)說:“我們目前發現的是,如果我們將剛性電極植入大腦,幾個月後,像疤痕組織這樣的東西就會開始在它們周圍形成。而且隨著大腦的移動,電極的質量會迅速下降。”

任何被植入大腦中的線程都需要能夠持久而穩定地發揮作用。科爾丁補充道:“如果我們把技術植入大腦中,那麼它必須終生留在那裡。我們不能在任意的時間間隔內從大腦中取出東西,這樣做總會造成各種損害”。

科爾丁說,Neuralink始終在開發類似玻璃紙狀的柔性導電線,這是個在學術領域引起了很多興趣的概念。最近由名為BrainGate的國際財團測試的技術,已經允許人們只通過思維控製機器人手臂從罐里喝水並打字。但它依賴於具有多達128個電極通道的剛性針頭,這在長期內可能會引發問題,因為大腦在移動,而針頭卻沒有。

科爾丁表示,Neuralink的聚合物可能會解決這個問題,但是神經外科醫生仍然需要針狀的工具來插入軟線。該公司的輸入設備被稱為“縫紉機”。馬斯克的初創公司已經獲得了1.49億美元的資金,並僱傭了90人的團隊。

Neuralink發佈的技術白皮書顯示,該公司開發了“每分鍾能插入六根線(192個電極)的神經外科機器人”。這個機器人看起來有點兒像顯微鏡和縫紉機的混合體,它會使用一根硬針插入線程,而且這樣做時會避開血管,從而降低引發大腦炎症反應的風險。

然而,紐約範斯坦醫學研究所下屬生物電子醫學中心主任查德·布頓(Chad Bouton)表示,軟線穿透皮膚層仍有感染的風險。布頓的團隊目前使用立體腦電圖(EEG)治療癱瘓患者。

雖然Neuralink可能已經找到了製造和連接電極的方法,但是布頓表示,一個主要的挑戰將是從大腦中提取信息。Neuralink的微芯片,即N1傳感器,將被連接到頭骨中。它目前通過USB-C有線連接傳輸數據,儘管該團隊正在研究無線選項。

布頓說:“在無線遙測方面已經取得了一些進展,但是在不產生太多熱量的情況下為那些植入大腦的設備供電仍然存在挑戰。實現Neuralink努力爭取的帶寬仍然會帶來問題。帶寬越高,植入的電極越多,它們傳輸的數據就越多,這就需要更高的功率。”

總體而言,使用靈活而柔軟的線程似乎是腦機接口領域的未來發展趨勢。然而,埃塞克斯大學人工智能行業研究員安娜·馬特蘭-費爾南德斯(Ana Matran-Fernandez)表示,馬斯克預計2020年在人體上試驗第一批植入物的計劃似乎過於樂觀。

美國食品和藥物管理局(FDA)的審批過程可能會很慢,通常需要幾次嚐試才能獲得批準。此外,在如此短的時間範圍內招募人體測試對象可能會更加困難。

馬特蘭-費爾南德斯的團隊目前正在進行一個涉及經橈骨截肢者的項目,他們花了一年多的時間才找到一位誌願者來嚐試其技術,儘管比Neuralink的技術侵入性要小得多。她說:“如果你已經開發出有用的東西,並設想許多被截肢者可能需要它們,然而你可能很難找到願意嚐試這些新東西的人。”她認為,大腦完好無損的人更不可能冒險接受侵入性手術。

布頓補充說,患者可能願意嚐試新技術,但前提是它們能以最有效和最安全的方式進行。他表示:“這歸根結底是要確保這項技術是有效的,並將對他們的日常生活產生積極的影響。”布頓稱,腦機接口技術在醫學領域的應用,例如恢復手的運動,應該是最優先考慮的問題之一。

今天,全世界大約有5000萬人患有某種類型的癱瘓,每年至少有25萬人遭受脊髓損傷。布頓說:“我很高興看到有公司願意投資於腦機接口領域,因為它可以用於重要的(醫療)應用。我認為,製定有具體目標的計劃可以加快該行業的發展。問題是你的目標是什麼?如果沒有定義明確的端點,哪怕你向其中投入再多的錢,你仍然會發現自己陷入了不同的困局。”將重點放在特定的醫療應用上將允許公司繼續向前努力,並確定引入這種新技術會帶來哪些未知的挑戰和風險。

Neuralink的“縫紉機”究竟能做什麼,目前尚不清楚。例如,帕金森病通常在大腦中心的少數部分(丘腦底核和丘腦),使用具有四到六個不同深度的剛性電極的刺激器來治療。考文垂大學的控製論教授凱文·沃維克(Kevin Warwick)問道:“現在,當Neuralink談到自己的設備時,非常含糊。他們談論的96個線程,你能把它們全部推到那個區域嗎?”

沃維克指出,目前用於治療帕金森病的刺激器是有效的,不需要數千個連接。他說:“在某種程度上,我們擁有了近年來可以進一步發展的技術,比如BrainGate。即使他們現在的線程有1000多個連接,他們有更多的靈活性,但他們依然需要做實驗。這就引發了更多問題,比如這些實驗將會帶來什麼,以及Neuralink將如何使這項技術用於其他領域。”

沃維克問道,Neuralink似乎有合適的人員、必要的資源和技術,但是“他們首先要做的事情是什麼?”

儘管馬斯克關於讀心式電腦的設想可能還有很長的路要走,但要獲得FDA的支持,並在未來幾年開始在人體上進行試驗,就必須把重點放在這項技術的醫療用途上。馬斯克的團隊表示,他們將與斯坦福大學的傑米·亨德森(Jaimie Henderson)等神經外科醫生合作,更積極地開發臨床設備。亨德森是癲癇治療方面的專家,也是Neuralink的顧問。

Neuralink目前的重點可能在於將能夠治療癱瘓或帕金森氏症等疾病的醫療設備推向市場,但馬斯克似乎有更大的計劃。他去年曾在播客上說,終極技術將允許人類“有效地與AI融合”。

沃維克認為這個想法並非全是幻想。他說:“在這一點上,我百分之百支持他。這就是我們要走的路,這是令人難以置信、令人興奮的事情,畢竟升級人類的潛力是巨大的。但我要向他挑戰,讓他自己真正嚐試一下。他總是誇誇其談卻不付諸行動,他自己從來沒有做任何實驗。”(騰訊科技審校/金鹿)

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