在大脑中植入芯片，马斯克的脑机接口公司想“包治脑病” 焦点剖析

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文 | 周鑫雨
编纂 | 苏建勋
一只名叫Sake的猴子用“意念”在电脑屏幕上打出了“can I please have snacks（能够给我一些零食吗）”。随即它得偿所愿，拿到了人类给的葡萄。
这是产生在埃隆·马斯克（Elon Muck）的脑机接口公司Neuralink公布会上的一幕。十二月1日，马斯克在公布会上宣告，预计将在6个月内开始人体试验，正式在大脑中植入芯片。


十二月1日Neuralink公布会上，植入脑机接口的猴子Sake意图念在屏幕上打字。图源：Neuralink公布会
成立于2016年，主攻脑机接口（Brain-Computer Interface，下列简称“BCI”）技术的Neuralink是完成马斯克“将记忆上传至云端”愿景的首要基地。
简而言之，BCI就至关于大脑的“翻译官”。无理想形态下，经过对脑电波的解码，BCI可以辨认人类的所思所想。目前，BCI次要有需求开颅手术的「侵入式」和置于表皮的「非侵入式」两种模式。侵入式BCI所能获得的脑电波信噪比（信号与噪声的比例）比非侵入式更高，但技术难度高，且平安性和不乱性目前有待证实。
“野心家”马斯克选择了霸占难度更大的侵入式BCI。在此前的植物试验中，Neuralink在6只通过人类指令训练的猴子的脑部植入了BCI装备，经过将猴脑的流动转化为计算机指令，从而让猴子实现玩游戏、打字等流动。
但将“开脑洞”的指标转移到同胞身上的马斯克，野心远不止意图念“游玩”。他将Neuralink的下一代产品用户定位在瘫痪、肌肉萎缩症等虚弱症患者人群，帮忙他们意图念与外界进行交流，乃至管制假肢恢复静止。
在将来，他但愿侵入式BCI技术可以和大脑交互，经过被动对大脑进行安慰，从而进一步霸占阿尔茨海默症、痴呆症等神经零碎疾病。
但在技术和伦理品德的两重考验下，马斯克在人头上“开脑洞”的愿景其实不容易完成。
最少将来15年内，BCI不成能“包治百病”
因为要在人身上动刀子，侵入式BCI的重要的技术指标是：小、轻、生物相容性高。
公布会显示，Neuralink使用了一个神经内科手术机器人，用微米级的精度为大脑疾速植入电极线。同时，这些比头发丝还细的电极线造成触电密度高、尺寸小的阵列。
不少从业者以为，Neuralink神经电极的机能和脑电波（EGG）的解码算法才能曾经达到了行业当先程度，对神经内科手术机器人的翻新性引进也解决了报酬植入电极精准性不高的痛点。


神经内科手术机器人将电极线植入指定区域中。图源：Neuralink公布会
但是，不少BCI学界专家仍然以为Neuralink的技术并无奔腾式的提高。加州大学欧文分校脑机接口试验室助理传授An H. Do以为，马斯克的认知远远后进于学界。在Neuralink的公布会上，猴子用“意念”在屏幕上打了一段字。但早在2002年，布朗大学的一项钻研就让猴子胜利地经过BCI在计算机屏幕上挪动了光标。
复旦大学侵入式脑机接口硬件零碎工程师刘伟引见，目前侵入式BCI畛域的技术难点次要有5个：
1、没有好的工具让人去更深化地理解大脑；2、因为电极的资料、植入点位等要素的限度，获得脑电波信号的难度很大；3、即使优于非侵入式，但侵入式BCI获得数据的信噪比依然较低；4、解码脑电波的算法与运用场景没有明白的对应瓜葛；5、侵入式BCI运用场景不明白，致使研发指标不明白。脑机接口是个年老的行业，相干钻研以及效果转化无奈做到欲速不达，这也正面致使行业自律、供给链规范尚且存在空白。成立于2015年的非侵入式BCI研发独角兽「BrainCo强脑科技」相干担任人告知36氪：“目前BCI行业乃至还没到能够互相竞争的阶段，没有所谓的真实的技术壁垒，企业都还在各自探究的阶段。”
“侵入式脑机接口离运用，我估量还得最少15年。”结合目前的技术程度和隐约的运用场景，刘伟估量，“目前也就仅限于疾病的探究，疾病的医治、疾病的诊断都谈不上。”
Neuralink临时后进，但胜率不减
在侵入式BCI技术开展成熟、运用场景落地前，大众逾越对开颅的心思障碍也需求通过漫长的时间。
一方面，破开人类的屏障、短暂/永远性成为体内一部份的侵入式BCI，仍然会形成一定的平安危险，如细菌感染、人体排异反映。
另外一方面，就像简直一切其余的古代科技同样，将来的BCI也许也会堕入品德伦理的池沼，带来一系列无解困难：大脑的管制权在谁人手里？外来干涉大脑会加剧社会不屈等吗？谁能包管脑电波信息的收集、传输、存储平安？
即使在侵入式BCI开展较早的美国，普通民众对这项技术的承受度其实不高。皮尤钻研核心曾在2016年针对美国消费者发动一项无关大脑植入芯片技术的考察，其中69%的人群对这项技术表现耽忧。即使知道BCI有可能进步留意力，66%的美国人仍然不肯意使用。
而对Neuralink来讲更加近在眼前的考验，是经过美国食物和药物办理局（FDA）对临床实验的审批。
关于波及人体大脑的临床试验，FDA一贯吝于审批。2019年，Neuralink就向FDA提出过请求，但铩羽而归。直到2021年7月，FDA才初次批准了永远植入式BCI的人体临床实验。而这一先机落到了Neuralink最大的竞争对手、侵入式BCI研发公司Synchron身上。
往年3月29日，Synchron在美国神经病学学会第74届年会上宣告BCI装备Stentrode的平安性。4名在澳大利亚植入Stentrode的肌萎缩侧索软化症（ALS）患者参预了长达一年的监测。
后果显示，患者能够使用计算机经过文本进行交流并实现日常工作，好比网上购物和发电子邮件。这也象征着在商业化的角逐中，Synchron临时当先了Neuralink一步。
但侵入式BCI的商业化是场耐久战，一位侵入式BCI的研发人员告知36氪，乐观估量，Neuralink的侵入式BCI装备从临床实验获批，到最初拿下FDA的医疗器械审批，起码得阅历3-5年，“这还不包罗顺利商用所需求的研发、量产、推动协作等时间”。
在这场耐久战中，企业拼的往往是资源投入。光靠弱小的资源会萃才能，背靠马斯克宏大财产帝国的Neuralink就可以在停顿上与不少企业拉开间隔。刘伟引见，Neuralink最大的壁垒不是建设在技术上，而是建设在资金、人材、供给链等资源才能上。
侵入式脑机接口的研发是一项“烧钱”的业务，刘伟视察到，不少国际侵入式BCI研发制作企业都堕入了资金链紧张的窘境，“1个亿，用了不到一年半，就要想方法持续融资”。
但相对于地，个别企业花两年实现的融资和技术迭代，有“钞才能”的Neuralink用半年就可以做到。即使是在临床实验上先Neuralink一步的Synchron，迄今为止共召募到约6500万美元，与募到约3.63亿美元的Neuralink比拟还是小巫见大巫。
往年8月20日，马斯克与Synchron就投资事宜进行了洽谈。知情人士对彭博社透露，这次洽谈的起因源于Synchron在临床实验过程上赶超了Neuralink。对Neuralink而言，打不外，还能买。只是马斯克想让Neuralink称霸行业的动机，曾经昭然若揭。
不外，马斯克在Neuralink公布会上提出的“进入脊髓、并有可能恢复瘫痪患者静止才能的植入物”“恢复视力的眼部植入物”的愿景仍然让人对侵入式BCI能发扬的价值抱有侧面期待。
An H. Do以为，即使马斯克对BCI的认知相较于学界而言其实不先进，但私营企业雄厚的资源才能可以让技术的迭代效力比学术界更高。


2021年1月4日，首都医科大学隶属北京天坛病院神经内科认识障碍病区正式揭牌开科。这个病区将次要面向俗称“动物人”的认识障碍患者，应用神经调控、脑机接口等技术最大限制完成认识恢复、神经功用改良。图源：IC photo
而帮忙瘫痪、上脊髓损伤、肌肉萎缩症等患者进行医治和日常糊口，是学界以为目前侵入式BCI在将来5-10年内最无望发生影响的运用场景。伦理的桎梏内，仍然需求一批充溢想象力的野心家。


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