马斯克发布脑机接口重大突破:蓝牙连接,一小时植入,已获FDA许可,人体实验在即

伊隆 · 马斯克神秘的脑机接口公司 Neuralink,终于向人们展示了自己首款可以「进入人体」的产品。

刚刚,在 Neuralink 总部的发布会活动上,借助小猪格特鲁德的实时神经元活动演示,马斯克向人们介绍了该公司的最新进展。Neuralink 由马斯克于 2016 年创立,总部位于旧金山,主要从事马斯克所谓的「神经织网」(neural lace)技术开发,研发电脑与人脑融合技术,向人脑植入也许未来能够上传下载思想的微型电极。


时隔一年,Neuralink 的脑机接口有了不小的进展,今天上台演讲的马斯克抑制不住自己的兴奋:


Neuralink 推出的新设备,通信能力提升百倍,又尺寸极小易于植入,在技术上是一个重要突破。新版本的脑机接口尺寸更小,性能更好,和 Apple Watch 等智能手表一样能够待机一整天,在你睡觉的时候无线充电。马斯克等人给它的命名很简单:the Link v 0.9 版。

「新版的脑机接口就像安装在你脑中的 Fitbit 手环,」马斯克说道。


马斯克表示,目前的脑机接口可支持 1024 个信道(之前的设备只能做到 6-8 个),而且可以安全地植入多个,尺寸为 23mm×8mm,植入后紧贴颅骨,位置稳定且隐蔽,不容易伤害软组织。「我现在可能就装了个 Neuralink,但你们不会知道的,」马斯克说道。


相比去年在小鼠上植入的 USB-C 有线脑机接口,the Link 的无线技术显然距离实用化迈进了一大步。马斯克表示,这种脑机接口现在的连接距离 5-10 米,和蓝牙耳机差不多(事实上它的确是用蓝牙进行通信的),它可以和你的手机无线连接。同时也因为可以实时连接,所以软件也可以不断升级,逐渐增加功能。

有新的脑机接口,Neuralink 也开发了新版的手术机器人,相比去年的「缝纫机」看起来有了很大进步。


这台机器会对大脑结构进行扫描,小心避开危险区域,所以植入过程也不会对大脑产生伤害。

为了对 Neuralink 的效果进行验证,研究人员在猪的体内植入脑机接口,并展示出来,马斯克说道:「这是真正的 live demo。」


选择猪这种动物,是因为它们与人类的大脑相似性较高,同时也易于保持快乐。

要想对大脑的行动进行干预,首先我们需要对不同动作产生的脑部电波变化进行预测,这项工作目前已经实现了。在活动现场,我们可以实时看到有植入体动物的脑电波图。


现在,脑机接口可以协同 AI 算法读取出大脑活动信息,未来研究人员将尝试进行写入。这会是治疗疾病、进行矫正的基础。

Neuralink 技术的进展似乎预示着脑机接口技术的研发正在步入正轨。发布会上,马斯克还宣布了一个好消息:Neuralink 的脑机接口设备,已经在 7 月份获得了 FDA 的「Breakthrough Devices Program(突破性设备计划)」许可,即将在人类身上进行植入实验,该公司也正计划进行更多的实验批准申报。

FDA 的「突破性设备计划」旨在通过更快地医疗设备开发、评估和审核,为患者和医疗设备需求者提供及时使用的机会,同时保留法定的标准以进行上市前的批准。

有了 FDA 批文,意味着实验进入了重要新阶段。消息一出,现场响起掌声。

不到一小时植入脑机接口


马斯克的 Neuralink 0.9 版现在到了什么进度?过去几个月,Neuralink 为实验猪植入了宽度为 22.5 毫米、厚度为 8 毫米的设备。该硬件的顶部有一个计算芯片,上面有 64 根微小的线,线的末端悬有传感器。开颅手术之前,外科医生会将动物麻醉。

移除部分头骨后,机器人会将线放入大脑的特定部位,以便传感器靠近神经元,读取清晰的大脑活动信号。


机器人使用计算机视觉软件、高端相机及其他技术让线实现精确对准,缝合过程大约需要 30 分钟。但马斯克在接受采访时表示他对整个过程需要花费的时间并不满意。

从术后恢复效果来看,目前站在摄像机面前的三头小猪都十分安详,Joyce 没有接受过植入手术,Dorothy 接受过手术,现在已经移除 Link 设备,伤口已经完全愈合,和其他没有植入物的小猪一样。

格特鲁德则仍然佩戴 Link 芯片,当饲养员给格特鲁德喂食并蹭了蹭它的鼻子时,身后的一块电脑屏幕就会显示出变化:它的神经元开始兴奋,也就是在响应人类的触摸动作。


与马斯克一同出现在演讲中的这台外科手术机器人同样吸引了许多关注。


这台机器人来自温哥华的一家工业设计公司 Woke Studio,类似此前的耳后通讯终端。需要指出的是,这台机器人的底层技术仍然由马斯克的 Neuralink 负责,Woke Studio 负责外观和用户体验部分。


Neuralink 手术机器人由三个部分组成:头部、身体和底部。机器人的头部是头盔的形状,能够包裹住患者的头部进行操作,还能指导手术针。此外,头部还包括用于绘制患者大脑图像的嵌入式相机和传感器。这款手术机器人的设计旨在使其具有拟人化的特征,使这种侵入性手术看起来没那么可怕。头盔内部还衬有一次性袋子,用于无菌操作。



接受一场脑机接口的植入手术耗时不超过一小时,不需要进行全身麻醉,并且「当天就能出院」。

尽管患者不会清醒着目睹这台机器的运转,但这台机器人的设计仍然遵循了马斯克的产品普遍拥有的设计美感。在无菌性和维护方面,它也需要满足医疗方面的要求,为手术操作者提供良好的使用体验。

目前脑机接口的连接还比较表面,马斯克等人表示,未来的脑机接口会更深入大脑,如果更深的话,可以解决一些更加复杂的问题,甚至可以解决失明、失聪。

我们都很期待用 Neuralink 来玩《星际争霸》,马斯克也回答了脑机接口未来是否能用来打游戏的问题:「当然,100% 可以。打打孤岛危机(Crysis)什么的不成问题」。

脑后插管,创造新人类

不过,缓解抑郁症,帮助解决强迫症和治疗脑外伤才是 Neuralink 发展这门技术的初衷。

在 2019 年 7 月,马斯克「脑后插管」的黑科技首次亮相,其头骨钻孔、植入芯片的方法让世人惊艳。这种微创的手术方式可以让大脑与微小的电极相连,最终有助于恢复颅脑外伤患者的大脑功能。研究团队此前已经在小鼠和灵长类动物中成功地进行了这类实验。

最终,马斯克希望能够使芯片植入的过程像激光视力矫正手术一样具有非侵入性,甚至不需要做全身麻醉。Neuralink 的一些手术需要神经外科手术机器人完成,该机器人可将一根柔韧的「线」与已经接入微型可植入计算机芯片的大脑相连。



Neuralink 去年发布的「缝纫机」就是上面这个样子。用激光在头骨上钻孔,把电线和芯片植入你的大脑,这种方式你可以接受吗?

业内专家:马斯克的话,不是满嘴跑火车

今年 5 月,马斯克在做客一个播客节目时曾对 Neuralink 作出预测:「我认为这家创业公司会在不到一年时间内把神经链接植入人体内。」他描述了一种程序,可用于治疗癫痫和帕金森氏症等疾病。在最近社交网络上的交流中,面对人们的大量问题,马斯克也陆续表示:用脑机接口治疗成瘾、强迫症和抑郁症不成问题,治疗大脑损伤、渐冻症「很有潜力」。

这些设备真的可以实现马斯克所说的技术突破吗?截至目前,按照科技界和神经科学家们的看法,的确是有可能的。

曾资助过 Neuralink 科学家项目的 Justin Sanchez 认为,目前全球约有 20 万人已经植入了广义上的人工神经体。此类技术目前的发展速度较快,Sanchez 所在的 Battelle Memorial 研究所目前已经开发出一种基于神经技术的非植入设备,其目的是改善人们的高尔夫球挥杆动作。

Neuralink 植入大脑的导线和电极长这样。

马斯克选择今天发表研究进展的另一个重要原因,可能是 Neuralink 有望在明年进行人体试验。要想快速进入临床阶段,这家公司需要从美国食品药品监督管理局(FDA)获得跳过常规监管程序的豁免。这一工作目前看来执行的进度不错。

不过可能还有问题需要解决:目前 Neuralink 植入大脑使用的柔性聚合物不太可能在人类体内工作十年——这是 FDA 要求不易拆除植入医疗设备能够坚持的最短时间。「如果要测试一个东西能否坚持 10 年,那么你必须真的等待 10 年,」德州人机交互设备公司 Paradromics 首席执行官 Matt Angle 说道。

至于脑机接口能否治疗抑郁症和成瘾行为,神经科学家们一致认为,将电极放在大脑中可以帮助缓解这些状况。实际上,除了 Neuralink,也有其他研究团队在做这件事,其中包括明尼苏达大学的 Alik Widge。这种治疗包括在脑内称为内囊的部位上放电极,并通过刺激与前额叶皮层的连接来改善认知能力,如感知和判断。Widge 表示,全世界大约有 200 名患者已经尝试了这种抑郁症治疗技术。

Neuralink 的上一代脑机接口「产品」示意图。

在一些国家,阿片类药物成瘾者已经把电极植入大脑作为「戒毒」方法了。在美国,去年曾有一名男子在 WVU 洛克菲勒神经科学研究所接受了这样的手术。一位发言人称,此后他戒除了阿片类药物。本月初,另一名阿片类药物成瘾者接受了同样的手术。

大脑损伤呢?马斯克曾在推特的回复中表示,Neuralink「具有帮助大脑受损、自闭症和肌萎缩性侧索硬化症(ALS,渐冻症)患者的潜力」。深度脑部刺激或通过植入电极用于颅脑外伤治疗,对于很多患者而言已是治疗的选项,并已获得了积极的成果。令人鼓舞的是,此类技术也可以帮助解决自闭症,但是治疗 ALS 可能会更加困难。

尽管眼前的挑战还有很多,由于脑机接口在帮助瘫痪者和神经系统疾病患者方面具有巨大潜力,许多科学家都在欢迎马斯克参与这一医学领域。但也有人警告说,他对这些设备未来实用性的主张远未得到证实,而且他的进度表也显得过于乐观。最终结果会是如何,可能还要等待在人身上试验的结果了。


从 SpaceX 到 Boring,上天入地,控制大脑,马斯克旗下的公司在各个领域不断向人类科技最前沿发起挑战。这些曾被人质疑脑洞过大的行为,最近一段时间已经收获了不少成功。更不用说还有全球市值第一的车企特斯拉。

即使是这样,用脑机接口直连计算机的概念来得这么快,也超出了我们的预料,人们可能还需要一段时间来接受。

最后,脑机接口能不能连硬盘记录你的记忆?马斯克说:「有了可以读写大脑活动的设备,我们自然会想到把 Neuralink 做成《黑镜》里那样,让机器作为人类记忆的备份工具。但现在肯定还是不行的,未来有可能会成功。」

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