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中欧体育app全站.数千人正排队等脑机接口手术 疯狂科学家打开试验魔盒

发布时间:2024-02-02 18:06:27 来源:zoty中欧体育官网 作者:zoty中欧体育 中欧体育app全站

  一方面,中国自2019年起就成为世界脑机接口大国;另一方面,在高科技尤其是在电子线路基础上,国内与国外仍有大概5年差距——清华大学医学院长聘教授高小榕观点

  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・万斯上周刚刚发文透露的消息。据悉,Neuralink公司预计5年内年收入将高达1亿美元。今年早些时候,美国食品药品监督管理局批准了 Neuralink对其设备进行试验, 到9月时,该公司开始为其首次试验招募志愿者。

  根据Neuralink 10月4日回复每日经济新闻的采访邮件,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,他于今年9月23日接受每日经济新闻记者(简称“每经记者”)采访时表示,“我个人目前没有时间参加试验”。

  近年来,以马斯克为精神领袖的疯狂脑科学家们,决定操纵一台机器人,把硬币大小的植入物放进人类的大脑中,创造出一批记忆增强、灵魂永生、半人半机的超级人类,但这条路不好走。

  在Neuralink官宣获准试验约10天后,9月27日上午,中国国内脑机接口研究工作组(以下简称“工作组”)也“官宣”成立,旨在应对技术进步带来的医疗器械监管新挑战,由中国信通院云计算与大数据研究所作为组长单位,成员单位包括国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心等。

  Neuralink公司试验精确机器人植入脑机接口的目标,是寻找22岁及以上、渐冻症(因脊髓损伤或肌萎缩侧索硬化症)导致四肢瘫痪、且伤后至少一年未见好转的试验参与者,初步目的是让瘫痪人士仅用意念就能操作计算机光标或键盘。

  得知Neuralink脑机接口进入试验的消息时,蔡磊很平静。虽然他因京东集团副总裁、连续创新创业者、电子第一人等的头衔在互联网行业闻名,但自2019年确诊后,他更多以“一名渐冻症抗争者”的身份出现在大众面前,并且为攻克渐冻症东奔西走,“脑机接口”不是他想要找的最佳答案。

  今年9月23日,蔡磊告诉每日经济新闻记者,自己的团队也在合作推进脑机接口项目,但目前脑机接口救不了命,只能增强交流,自己目前主要的时间是希望通过科研和药物研发等攻破疾病,“我个人目前没有时间参加试验”。

  从马斯克公司脑机接口项目操作流程看,手术将由机器人“R1”操作植入物“N1”植入大脑区域。约15分钟植入完成后,“N1”内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。应用程序解码大脑信号后,通过蓝牙连接来控制外部设备。患者则使用Neuralink应用程序并通过蓝牙连接来控制外部鼠标和键盘,从而去做自己想做的事。

  从外观上看,植入物“N1”只有一枚硬币大小,内部小型电池可以通过一个袖珍的感应式充电器从外部无线充电。Neuralink官网介绍称:“完全可植入,在外观上看不见,可以让你随时随地控制电脑或移动设备。”

  机器人“R1”的关键部分则在于头部和针状物,头部包含5个摄像系统的光学器件和传感器,以及光学元件;针状物比人的头发还细。Neuralink表示,“R1”能够可靠有效地将“N1”的细线准确插入需要的位置,而这靠人手是无法做到的。

  对于马斯克公司这款亮相不到一年的脑机接口,业内评价一直很高。9月25日,从事脑机接口研究20年的清华大学医学院长聘教授高小榕对每日经济新闻记者表示,Neuralink产品的两大特色是高通量和全植入,一方面,器件集成能做到“硬币级别”,无须像其他脑机接口设备一样在大脑上安装插头、接一根很长的电缆线,而是真正“一体化的设备”;另一方面,手术机器大提高了电极线插入到大脑的效率和准确率。

  医疗行业资深投资人柳丹博士亦表示,柔性高密度电极和自动植入机器人,能大大降低外科医生手术难度,经过6~7年的前期研发和打磨、数亿美金的投入,Neuralink在植入式脑机接口全链条研发方面具有国际领先优势。

  在熟悉脑机接口前沿应用的研究者看来,Neuralink申请试验的适应证选得“中规中矩”,在国内早有临床个例,如:

  2019年,在清华大学神经工程团队的脑机接术(非植入式脑机接口)支持下,渐冻症患者王甲通过眼球运动操纵键盘实现打字,与董卿一起“朗读”诗歌;

  2020年,浙江大学与浙大二院神经外科合作完成国内首例植入式脑机接口临床研究,帮助因车祸造成四肢完全瘫痪的患者,通过意念控制外部设备开展日常行为。

  同类研究在国外也有很多。8月23日,Nature刊文报道了对渐冻症、中风失语患者进行的两项脑机接口研究,其中,由张复伦(Edward Chang)团队主导的加州大学旧金山分校研究显示,在脑机接口的辅助下,渐冻症失语患者能够以每分钟62个单词的速度交流,比之前的记录快了3.4倍,并且错误率低至9.1%,语言功能恢复疗效理想,为患者恢复快速沟通提供了可行的潜在方法。

  近年来,脑机接口已成为渐冻症、中风、脊髓损伤等领域的研究热点。9月26日,复旦大学附属华山医院神经内科主任医师郁金泰对每经记者表示,在渐冻症患者的病情恶化过程中,他们经常会遇到言语和沟通障碍,脑机接口将大脑发出的神经信号转换为通过计算机或其他设备合成语音说出的文本或单词,通过大脑神经信号,可以帮助晚期渐冻症患者进行沟通。

  我国渐冻症患者约5万人,这个罕见病患者群体经历着肌肉无力、萎缩,最终瘫痪,慢慢影响呼吸和吞咽功能,一般生存时间仅为3~5年。不过,当记者希望通过蔻德罕见病中心联系患者时,遭遇了一次患者群体面对脑机接口的沉默。对于他们来说,脑机接口是一个太过新鲜、遥远和耗时的概念。蔻德的工作人员表示,“这个问题太新了,一般患者回答不上来。”

  此外,郁金泰还告诉每经记者,目前脑机接术在国内的应用主要集中在科研领域,尚未应用于临床医疗实践。考虑到脑机接口的高成本,其医疗费用负担情况目前还无法确定,可能会给患者带来较高的负担。

  “颈髓损伤偏瘫和侧索硬化是Neuralink PRIME(精密机器人植入脑机接口)研究目前的适应证。马斯克的最终目标与方向是人机融合,这是他经过分析人类文明发展历程,自身做出的判断,从疾病做起,是很好的开端。”

  这是王雄飞对于Neuralink开启试验的感受。作为首都医科大学三博脑科医院功能神经外科副主任,他在我国功能神经外科学术带头人之一的栾国明教授指导下,参与了中国脑计划、北京市智能增强计划等科学工作,是国内建立人类在体单细胞记录平台的早期工作者之一。

  在大众看来很科幻的脑袋钻孔、植入电极,早就是王雄飞日常工作的一部分——脑起搏器手术,又称脑深部电刺激术(DBS)。DBS是一种可以追溯到20世纪80年代末的外科微创疗法,中国在20世纪90年代末引进该技术,目前脑起搏器手术也用于癫痫、肌张力障碍、特发性震颤,甚至慢性意识障碍、成瘾、情绪障碍等治疗。

  以中晚期帕金森患者为例,通过术前三维影像、肌电、评测量表等评估,制定精密的手术计划;在手术当天,在下,医生会在患者的头部开两个1cm左右的小孔。基于术前制定的手术计划,机器人辅助下误差小于0.5mm地在大脑目标区域插入一根直径1mm左右的电极,并通过延长导线,连接至为其供电的脉冲发生器。

  据红网时刻10月16日报道,一名帕金森患者在接受脑起搏器手术后,肢体抖动、僵硬情况即刻得到明显缓解,患者经过2周的康复锻炼后,行走健步如飞。

  这种脑深部电刺激术跟脑机接口是什么关系呢?王雄飞认为,脑机接口的初衷是解读神经信号、构筑信号与行为的计算关系,从而利用信号实现对外部事物的操控,从神经信号角度看,以输出为主;神经调控(如脑深部电刺激术),是以物理或化学方式改变神经活动,以输入为主;脑机接口与神经调控二者间对于时间分辨率也存在差异,调控不苛求,而脑机接口因需实现近乎实时的操控,便对于神经解码的时间分辨率存在要求。但随着神经科学与医学工程学的发展,脑机接口逐渐发展为脑机交互,而神经调控也逐渐优化为闭环神经调控,二者之间,有殊途同归的趋势。

  王雄飞表示,理论上,理想状态的脑机接口无所不能(包括记忆增强、记忆抹除等听起来存在伦理质疑的功能),应用价值不可估量。

  脑机接口宛如一个潘多拉魔盒,在打开之前没有人知道它将给世界带来怎样的改变。但问题是,无论人类是否愿意打开它,现在还没有打磨出能够顺畅开启魔盒的钥匙,即便先锋如马斯克,在拿到试验通行证前也被美国食品药品监督管理局拒绝了两次。

  郁金泰对每经记者表示,脑机接术的主要安全性评估包括:植入脑机接口的程序安全性、脑机接口设备安全性与可用性、神经生物学安全性以及数据安全性等。

  Neuralink虽然被准许进行试验,但同时,美国食品药品监督管理局也指出了Neuralink的几个安全问题,涉及设备的锂电池、植入物在大脑内迁移的可能性,以及在不损坏脑组织的情况下安全提取设备等。

  在长期应用中,脑机技术可能存在的潜在风险包括感染风险、装置位移风险、信号保真性和稳定性等,以及可能的严重不良事件包括致残风险与死亡风险等。

  如何在最大限度地利用大脑采集到更多的信号和最低限度地损伤大脑之间取得平衡,是脑机接口走向、通过临床的关键问题。我们看看两家国内脑机接口公司脑虎科技和微灵医疗是如何对待这个问题的:

  脑虎科技希望通过柔性脑机接术来保护及探索大脑,微灵医疗聚焦于医疗级全植入式运动脑机接口系统的临床解决方案设计、工程实现与临床实践。

  去年12月和今年11月,这两家公司分别完成了数亿元人民币的A轮融资和数千万元天使+轮融资,是业内人士眼中公认的佼佼者。

  9月27日,脑虎科技创始人兼首席科学家、中科院上海微系统与信息技术研究所副所长陶虎接受了每日经济新闻记者采。

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