马斯克:人类首次植入脑机接口芯片,植入者恢复良好
读特客户端综合
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北京时间1月30日,马斯克在社交平台X宣布,昨天首例人类接受了脑机接口公司Neuralink的植入物,目前恢复良好。初步结果显示神经元尖峰检测(neuron spike detection)表现出良好的前景。

据每日经济新闻2023年11月13日报道,目前,数千人正排队等候,希望能植入马斯克旗下脑机接口公司(Neuralink)的大脑植入物。上述消息是传记作家阿什利・万斯2023年年底透露的消息。据悉,Neuralink公司预计5年内年收入将高达1亿美元。2023年早些时候,美国食品药品监督管理局批准了Neuralink对其设备进行人体试验,到2023年9月时,该公司开始为其首次人体试验招募志愿者。

2020年8月在线演示视频中,埃隆·马斯克站在Neuralink手术机器人旁边。视频截图

根据Neuralink 2023年10月4日回复记者采访邮件,公司正在招募的患者疾病包括四肢瘫痪、截瘫、听力损失、大截肢和白内障。但渐冻症抗争者、京东集团原副总裁蔡磊则认为脑机接口不能救命,只能增加交流,他于2023年9月23日接受记者采访时表示,“我个人目前没有时间参加试验”。

什么是脑机接口?

顾名思义,脑机接口是用于连接大脑与外部设备的一套系统,它通过将脑信号转换为控制指令,操控外部设备行使功能。举两个通俗易懂的例子:

“人工耳蜗”是最早开发并应用的脑机接口技术之一,可以为患有严重感音神经性听力损失且传统助听器无效的患者提供人工听力。在业内,人工耳蜗被视为是迄今为止最成功、临床应用最普及的脑机接口。

知名物理学家斯蒂芬・威廉・霍金,所安装的设备也类似于脑机接口。在该设备的作用下,霍金的思维和计算机连接在一起,他就能让自己同外部世界联系。

脑机接口这一概念的提出发生于科学家对大脑工作原理的理解过程中:

1780年 意大利解剖学家Galvani首次发现了生物电现象;

1875年 英国生理学家Richard Caton在兔子和猴子的脑组织表面记录到了电信号;

1924年 德国医生H.Berger发明了脑电图;

1969年 德裔美籍神经学家E. Fetz实现了利用单神经元的信号控制仪表,这可以说是最早的脑机接口雏形;

1973年 美国计算机科学家J. Vidal首次提出脑机接口的概念。

基于信号采集过程是否需要进行手术,脑机接口可以被分为侵入式(invasive)非侵入式(noninvasive)

通过脑电帽、近红外头带和功能性核磁共振这些无创方式采集信号被称为非侵入式。

脑电帽。图源:neuracle

而诸如Neuralink的Thread和Blackrock的Utah阵列电极都需要进行开颅手术,将电极植入到大脑皮层中采集神经元的动作电位,因此称为侵入式。

Utah阵列电极 & Thread电极。图源:Neuralink官网

马斯克的传记作者之一,Ashlee Vance表示,外科医生需要几个小时进行颅骨切除手术,然后机器人在25分钟的时间内插入Neuralink的设备以及约64根不同螺纹组成的超薄电极阵列,该装置将取代被移除的颅骨。

Vance还补充称,电线非常细,大约只相当于人类头发宽度的十四分之一。

侵入式和非侵入式所采集到的信号质量差异就像是,在演唱会的第一排和场馆之外的差距,前者有着巨大的时空分辨率优势。但侵入式电极也有引起大脑内炎症反应的风险,无法长期使用。

Neuralink此前已经进行过这项技术的动物试验,前员工将此实验称为“黑客工作”,并称在一次实验中,该设备被植入了猪脑的错误位置,导致用于试验的猪被安乐死。此前也有消息称试验给动物带来了不必要的痛苦。这些指控引发了美国农业部和运输部对于Neuralink虐待动物和跨州生物危害材料处理不当的调查。

其他公司在脑机结合的研究和竞争

Neuralink可能是市场的热门公司,但几十年以来,已经有很多其他研究人员一直在研究大脑与计算机的接口,作为治疗脑损伤的一种方法和其他应用。

2022年,Neuralink展示了一只猴子通过”心灵感应“在电脑上打字的视频。视频截图

微软联合创始人比尔盖茨和亚马逊创始人杰夫贝索斯投资了Synchron,该公司总部位于布鲁克林,在澳大利亚墨尔本设有办事处,并早在2019年就首次在澳大利亚实施为患者植入脑机设备的手术。据悉,Synchron此前已为 4名澳大利亚患者植入了设备,帮助他们在WhatsApp上发送消息和网购。2022年更是为一名肌萎缩侧索硬化症患者,植入了一款1.5英寸大小的设备,多次抢走马斯克的风头。

犹他州的贝莱德神经科技Blackrock Neurotech公司,近二十年来一直在测试大脑植入物,并表示其设备已帮助瘫痪的人控制肢体、假肢和设备。该公司正在努力获得FDA的批准。在得克萨斯州奥斯汀,Paradromics希望开始人体试验,最早将于明年上半年推出自己的设备Connexus直接数据接口。植入脑组织的微小电极捕获并传输神经信号,然后将其解码并通过安装在胸部皮肤下的发射器发送到外部设备。

这项技术可能看起来像是科幻电影中的东西,但它已经在发生了。Paradromics创始人马特·安格尔 (Matt Angle) 表示,美国有超过150,000人植入了一种称为深部脑刺激器deep brain stimulators的大脑植入物,用于治疗帕金森氏症等运动障碍引起的震颤。

脑机接口市场大热,商业化还有多远?

咨询机构Acumen Research and Consulting在今年10月发布的一份预测报告中称,全球脑机接口市场未来几年将继续扩张,将主要得益于市场对辅助技术的需求不断增长、神经技术和机器学习技术的进步、与虚拟现实和增强现实系统集成,以及与AI技术之间的协作。

各类新进展也引发了新一轮的投融资热潮。据《每日经济新闻》记者的不完全统计,光Neuralink就在2023年获得两次投资,总共3.23亿美元,估值上涨至50亿美元;Precision Neuroscience也获得了4100万美元的B轮融资。

从市场前景看,麦肯锡也给出了一份测算,认为全球脑机接口医疗应用的潜在市场规模在2030年有望达到400亿美元,2040年达到1450亿美元。其中,以中枢神经系统疾病治疗为主的严肃医疗的潜在应用规模2030年预计为150亿美元,2040年为850亿美元,而以情绪评估与干预为主的消费医疗的潜在应用规模2030年预计为250亿美元,2040年为600亿美元。

海天智能董事长张海燕分析,招募受试者难度会很大,即使植入设备被证明是安全、有效的,真的要推进到商业化使用还有一段较长距离,至少在10年上下。她举例说,在中国,三类医疗器械(最高级别的医疗器械,植入人体)要实现商业化使用,一般都要8—10年的进程。

中国最早开展脑机接口研究的学者之一、清华大学医学院长聘教授高小榕则判断,因为马斯克财力大、工业基础比较好,商业化不会是Neuralink的最大障碍,最大的难题一是安全,二是临床有效性。“如果证明安全有效,我觉得它实现商业化会比较快”。

“从商业化应用角度说,需要完成整个试验验证。Neuralink自己发布的研究时间是六年。”中国脑机接口领域头部企业博睿康创始合伙人、副总经理刘晓玲说。

(综合来源:每日经济新闻、财联社、上海科技馆微信公众号、澎湃新闻、IT之家、经济观察报、界面新闻)

编辑 刘悦凌 审读 郭建华 二审 张玉洁 三审 江晓蚕

(作者:读特客户端综合)
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