马斯克的“人脑芯片”能定义人类的未来多久?
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作者:黄蓉
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1.1月30日,马斯克宣布,其脑机接口公司Neuralink已经完成了首例人脑设备植入手术,初步结果显示“非常有希望”。 在两次被FDA拒绝并推迟四年后,马斯克的脑机接口终于被用于人类。 2023 年 9 月 19 日,Neuralink 获得了一项首次人体试验的批准,该试验将一种设备植入瘫痪患者的大脑中。 针对FDA提出的数十种安全风险,Neuralink基本解决了这些问题。 如果这项试验成功,像蔡磊这样的ALS患者可能会有希望。
2.Neuralink对植入脑机接口的精密机器人进行人体试验的最初目的是让瘫痪的人只用他们的思想来操作计算机光标或键盘。 该公司决定在 2024 年为 11 人进行手术,到 2030 年对超过 2 人进行手术20,000 例手术。 芯片Link可以让瘫痪者独立行走,盲人恢复视力,残疾人恢复行动能力,并通过AI与人交流。
3.马斯克的Neuralink公司已获准在人体上进行测试,瑞士的脑机成像技术让瘫痪了12年的患者“站立”了两年。 2021 年 7 月,瑞士的研究人员为一名瘫痪的荷兰男子进行了脑植入手术,以帮助他恢复行走能力。 2022 年 7 月,另一家获准进行人体试验的美国脑机接口公司 Synchron 宣布,它首次在美国植入了脑机接口。 在猪和猴子身上进行实验后,Neuralink的脑机移植已被证明在实用性上有所提高,但其危险性也一直存在争议。
折腾了近8年的马斯克脑机接口终于有了好消息。
1月30日,Neuralink创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)在社交平台X上发文称,其脑机接口公司Neuralink已经完成了首例人脑设备植入手术,初步结果显示“非常有希望”。
首位义工昨日(1月29日)接受了neuralink的脑植入手术,目前恢复良好。 初步结果表明,神经元尖峰检测是有希望的。
马斯克接着补充道,“想想看,控制你的手机或电脑,用它们来控制几乎任何设备。 最初的用户将是那些失去四肢的人。 想象一下,让斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)比打字员或拍卖师更快地沟通。 这就是我们的目标。 ”
马斯克还介绍,Neuralink的第一款产品叫做“心灵感应”。
这意味着,在两次被FDA拒绝,拖延了四年之后,马斯克的脑机接口终于被用在了人类身上。
自2019年以来,美国食品和药物管理局(FDA)以安全风险为由,拒绝了埃隆·马斯克(Elon Musk)的脑机接口公司Neuralink的至少两项所谓的“脑植入治疗瘫痪和失明等疑难杂症的人体试验”。
2022年初,Neuralink的人体试验申请再次失败,FDA在向Neuralink解释拒绝决定时明确表示,该公司在进行人体试验之前必须解决数十个问题。
人体试验是产品批准道路上的一个重要里程碑。
FDA的主要安全问题涉及设备的锂电池,植入物的细线转移到大脑其他区域的可能性,是否可以以及如何在不损害脑组织的情况下移除设备,以及解决诸如长时间手术期间的发烧和移植时的炎症等问题。 经过近一年的调整,Neuralink基本解决了FDA提出的上述10多个问题,解决了植入人体安全性的疑虑。
去年9月19日,Neuralink宣布,该公司已获得独立审查委员会的批准,可以进行首次人体试验,将设备植入瘫痪患者的大脑中。
根据Neuralink的说法,人体试验将持续六年,参与者将首先参加一项为期18个月的研究,之后他们将每周至少花两个小时研究脑机接口。
Neuralink对植入脑机接口的精密机器人进行人体试验的目标是找到22岁及以上的参与者,他们因ALS而瘫痪(由于脊髓损伤或肌萎缩侧索硬化症),并且在受伤后至少一年内没有改善,或神经系统疾病,如帕金森病。 最初的目的是使瘫痪的人能够仅凭头脑操作计算机光标或键盘。
并决定在 11 年对 2024 人进行手术,到 2030 年对超过 2 人进行手术20,000 例手术。
马斯克表示,他希望将脊髓损伤或ALS的四肢瘫痪患者作为试验的优先事项。
马斯克的传记作者之一阿什莉·万斯(Ashlee Vance)表示,在机器人在25分钟内插入Neuralink的设备和约64根不同线的超薄电极阵列之前,外科医生需要几个小时才能进行颅骨切除。 该设备将替换移除的头骨。 万斯还补充说,这些电线非常细,大约是人类头发宽度的十四分之一。
从马斯克脑机接口项目的操作过程来看,手术将由机器人“R1”操作,植入物“N1”将植入大脑区域。 在大约15分钟内完成植入后,“N1”内部的芯片将用于记录大脑信号并将其无线传输到Neuralink的解码运动意图应用程序。 该应用程序解码大脑信号后,它通过蓝牙连接控制外部设备。 患者使用 neuralink 应用程序和蓝牙连接来控制外部鼠标和键盘来做他们想做的事。
从外观上看,植入物“N1”只有一枚硬币那么大,内部小电池可以通过袖珍感应充电器从外部无线充电。 根据Neuralink的官方网站,“完全植入,从外面看不见,它可以让你随时随地控制你的电脑或移动设备。 ”
另据披露,Neuralink名为Link的大脑植入芯片据说能够“让严重瘫痪的患者仅通过神经信息控制自己的行走”,这意味着患有“ALS”等退行性疾病的患者可以利用他们的“思想”来移动鼠标或打字,并重新获得与亲人交流的能力。
在ALS恶化的过程中,患者经常会遇到言语和沟通障碍,脑机接口通过计算机或其他设备将大脑发出的神经信号通过语音合成转化为文本或说出的单词,并通过大脑神经信号,可以帮助ALS患者进行交流。
如果这项试验成功,那么像蔡磊这样的ALS患者可能会有希望。
该设备还可以解释大脑信号,使盲人恢复视力,使残疾人恢复行动能力,并通过人工智能与人交流。
据了解,这个试验过程需要大量的金钱和时间,植入脑机接口芯片只是第一步,还有很长的路要走。 科罗拉多大学神经外科和生理学副教授、前FDA克里斯特·韦尔(Crist Welle)认为,Neuralink至少还需要5-10年才能商业化。
目前,国际植入式脑机接口企业中,已获批进入人体临床试验阶段的企业有三家,分别是Neuralink、Onward和Synchron。
Neuralink的技术路线属于“皮质穿透”路线,而Synchron的技术是介入性和微创性的。 Synchron 于 2021 年获得 FDA 批准开始试验,并于 2022 年 7 月宣布在美国首次植入脑机接口,并公布了初步试验结果。
据介绍,玮凌医疗是国内唯一一家在皮层表面进行高密度柔性电极植入脑机接口工作的团队,有望在今年年底前完成电极阵列的临床试验和验证。
脑机接口赛道上的竞争对手很多,马斯克的neuralink公司的竞争相当激烈。
而neuralink好像一大早就起床了,但已经很晚了?
男子瘫痪12年
依靠脑机联接站起来
马斯克的neuralink公司刚刚获准在人体身上进行实验,瑞士的脑机手术让瘫痪了12年的患者“站立”了两年。
今年5月24日,发表在《自然》杂志上的一项研究称,瑞士研究人员团队在一名瘫痪男子的大脑植入植入物后恢复了行走能力。 40岁的荷兰男子Gert-Jan Oskam在12年前的一次自行车事故中颈部和脊髓受伤,双腿瘫痪,双手部分残疾。
2021 年 7 月,一个瑞士研究小组开发了一位新的**,洛桑大学的神经外科医生 Jocelyne Bloch 教授,他在 Oscam 上进行了这种植入物,医生在他的头骨和脊柱两侧各开了一个直径为 5 厘米的圆形孔,位于大脑的运动中枢上方, 然后插入法国原子能机构开发的两个接口,将植入物连接到与行走相关的神经末梢,大脑植入物在患者的大脑和肌肉之间建立起一座“电子桥”,允许来自大脑的信号无线传输到头盔的传感器。这些信号通过计算机算法转换为指令,计算机算法借助植入脊柱的第二个装置控制腿部和脚部的肌肉。 研究人员发现,植入物两天后,奥斯卡能够重新控制他的髋关节。 经过几周的训练,他可以在助行器的帮助下站立和行走,甚至可以上楼梯和上斜坡。
瑞士洛桑联邦理工学院发明的脑机接口系统需要大脑和腰部的手术植入,头部的信号放大器和分析计算机的背包。
“我可以用一种思考的方式控制我的臀部,经过练习,这个过程与我瘫痪前所做的相似,我认为这种效果对每个人都是最好的,”奥斯卡说。 ”
奥斯卡现在每天可以行走约 300 英尺,可以独立维持他的日常生活。 他可以走上楼梯,用拐杖穿越倾斜或不平坦的地形。 经过近一年的使用,该系统一直保持稳定。
据研究团队介绍,经过连续的步行康复后,Osholm的腿部神经系统持续改善,显示出神经细胞进一步恢复,瘫痪多年的肌肉变得更强壮,失去多年的神经功能也恢复了,说明电子芯片的植入促进了神经的重新连接和生长。
奥斯卡走路仍然很慢,但他的生活质量已经有了显着改善。 例如,他现在可以站在酒吧里和朋友一起喝啤酒,这对我们大多数人来说似乎很普通,但对奥斯卡和其他正在经历同样事情的患者来说意义重大。
但该试验仍然存在缺陷,瑞士的试验面临着困扰Neuralink的感染和其他问题。
由于感染,大约五个月后,奥斯卡姆的一个头骨植入物被移除。 尽管如此,洛桑联邦理工学院的神经外科医生乔斯琳·布洛赫(Jocelyne Bloch)表示,与收益相比,所涉及的风险很小,“总是有一点感染或出血的风险,但它们很小,值得冒险。 “到目前为止,这个设备已经植入了2个人体内,奥斯卡是效果最好的一个。
该团队正在招募3名脊髓损伤患者,看看类似的设备是否可以恢复手臂运动。
马斯克的脑机接口公司成立于2016年,在临床试验中似乎落后于同行。 马斯克的脑机接口和这些做过人体试验的公司有什么异同,他能实现弯道超车吗? 作为该领域的早期知名公司,Neuralink为何是后来者?
新的“巫师帽”。
自 7 年前以来,马斯克一直试图展示人类迄今为止的“最大脑洞”有多大。
2020 年 8 月 29 日,马斯克的脑机接口公司 Neuralink 通过网络直播展示了一头猪,该猪在两个月前植入了硬币大小的 Neuralink 设备 Link V0.,这是一头猪9。这只猪现场演示了实时神经元活动,展示了 Neuralink 脑机接口的运行情况,这款神奇的软件已经能够高度准确地**猪的肢体运动。
与 2019 年推出的脑机接口设备不同,最新一代的 neuralink 设备是完全无线的,并使用感应充电。
Neuralink 成立于 2016 年,是一家研究大脑芯片的公司,拥有 100 多名员工。 专注于修复脑部和脊髓损伤,包括记忆力减退、中风和成瘾。
根据医学研究的最新进展,脑电图数据是可以控制的。 马斯克曾经解释过这家公司的本质,“我要为大脑打造一顶巫师帽”,“就在我第一次听说Neuralink的六周后,我就知道它的大胆工程和宏伟的使命完全盖过了特斯拉和SpaceX。 两家公司正试图定义人类未来会做什么,而Neuralink正试图定义未来人类会是什么样子。 ”
马斯克认为,通过这项技术,在大约25年内,该设备可能会从触摸一个点演变成一个电极阵列,覆盖整个大脑接口,这就是马斯克所说的“巫师帽”,一种新的大脑结构,位于边缘系统和大脑皮层旁边。 未来,它将无线连接到外部设备,最终实现人与人工智能(AI)的“共生”。 这意味着所有神经元都将连接到用户自己的AI扩展,就像人们今天使用的手机基本上已经成为他们自己器官的扩展一样。 然而,这次打开脑洞后,人们不再通过四肢将数据传递给外部设备,而是直接将大脑神经活动转化为信号,从而实现控制和交互。
在使用猪来展示Neuralink的技术之前,该公司于2020年1月向FDA提交了一份申请,开始在人体中测试该技术,目标是将该平台用于治疗运动障碍、脊髓损伤和失明等神经系统疾病,并最终使植入手术与眼科激光手术一样安全**治疗近视。 最重要的测试之一是表明该设备可以监控大脑活动,然后对其进行解码,这意味着计算机可以将大脑活动的特定模式与动作相关联,例如运动,视觉或语言。
Neuralink发布了一种微型探针,其中近3,100个电极分布在大约100根柔性电线或“电线”上,每根电线都由定制的神经外科机器人单独插入实验室大鼠的大脑中。 据该公司称,该设备一次可以监测1000多个神经元的活动。 这种类似于缝纫机的手术机器人可以针对特定的大脑区域,帮助外科医生避开主要血管,植入设备后,通过专用的芯片和软件对数据进行处理和分析。
在猪身上展示了这项技术的基本前景一年后,21年4月,Neuralink展示了一只猴子的大脑中植入了两个神经连接,它可以玩一个简单的“乒乓球”视频游戏,或者用大脑芯片在屏幕上移动鼠标。
去年12月,该公司发布了一项新的试验,在这项试验中,猴子用大脑植入设备打字,用他们的大脑打字——他们打出两个完整的句子。 虽然猴子只是遵循人类的提示,将大脑信号转化为光标运动来挑选正确的句子,而不是真正学习拼写人类语言,但演示证实了Neuralink的脑机发音技术更进一步。
但这种试验的危险性仍然引起了相当大的争议。 Neuralink在去年2月透露,几只疑似被植入装置感染的猴子已被安乐死,这些猴子的死亡风险包括装置过热和有毒化学物质渗入大脑。
另据路透社报道,自 2018 年以来,Neuralink 已经杀死了大约 1,500 只动物,其中包括 280 只羊、猪和猴子。 目前尚不清楚这些动物中有多少在植入神经链接脑芯片后死亡。 而这间接影响了FDA的态度。
在提交了两份试图进入人体临床试验的报告后,被FDA以数十个安全问题拒绝,该公司动用了大量人力来处理这些问题。 据称,他们已经找到了冷却装置并减少有毒化学品泄漏的方法。
Neuralink总裁Max Hodak在接受华尔街采访时表示:“我们希望能够对五名患者进行首次安全性研究。 该临床试验将针对截瘫等脊髓损伤患者。 ”
尽管此前许多国家和机构在脑机移植方面已经走得很远,但马斯克的Neuralink公司已经获批进行人体试验的消息仍然引起了轰动。
5月28日,华尔街**认为,“这是高性能脑机技术临床应用的重大突破。 “先前批准的传统植入式脑机接口使用一种称为犹他州阵列的刚性电极,据了解,瑞士试验使用了具有64通道硬膜外电极阵列的技术。 Neuralink的“Link Brain Implant Chip”采用柔性电极,可有效减少对大脑的排斥,并拥有1024通道电极,可采集高质量的神经信息。 其他脑机成像公司的与众不同之处在于,他们还开发了可以进行脑机接口手术的机器人,并安全地移除设备,同时将对脑组织造成最小的损害。
该机器人由Neuralink设计,将使用一根针将“线”插入大脑接口。
如果马斯克的公司在人体试验中取得成功,那将意味着该芯片可以像苹果手机系统一样,每年定期更新最新的信息版本,以获得最新的神经功能指令。