硅谷明星馬斯克再度成為科技圈的焦點。這一次,他旗下的神經(jīng)科學(xué)公司Neuralink宣布了成立以來的一項重要成果——一個可擴(kuò)展的高帶寬腦機(jī)接口系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一個類似縫紉機(jī)的機(jī)器人和一些粗細(xì)只有4至6微米、比人類頭發(fā)絲還細(xì)的線路組成。Neuralink的目標(biāo)是在癱瘓患者體內(nèi)中植入腦機(jī)接口設(shè)備,使他們能夠用大腦控制手機(jī)或計算機(jī)。
馬斯克聲稱,這套裝置將是對當(dāng)前技術(shù)水平的重大改進(jìn)。這個設(shè)備與大腦連接的電極數(shù)量是FDA批準(zhǔn)的、用于帕金森氏病患者裝置的1000倍。他希望,未來,植入腦機(jī)接口芯片的過程可以像眼科的準(zhǔn)分子激光手術(shù)一樣簡單。
據(jù)悉,Neuralink將尋求美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的批準(zhǔn),最早于2020年開始對人類進(jìn)行臨床試驗。
縫紉機(jī)器人
柔性電線和縫紉機(jī)器人
7月16日,在舊金山的一個公開活動中,馬斯克帶來了神經(jīng)科學(xué)公司Neuralink在腦機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的最新突破。為了這次重要發(fā)布,6天前,Neuralink特地在推特上做了預(yù)告,表示公司將在本周二宣布近兩年的工作成果。
首先被公布的是Neuralink為腦機(jī)接口系統(tǒng)特制的、由微小電極或傳感器連接的柔性電線(thread)。據(jù)稱,這種電線寬度僅為4至6微米,對大腦損害小且能傳輸更多數(shù)據(jù)。Neuralink腦機(jī)接口系統(tǒng)共有3072個電極,分布在大約100根柔性電線上,每根電線都由一個定制的、類似縫紉機(jī)的外科機(jī)器人單獨插入老鼠的大腦中。
為了把如此細(xì)微的電線精準(zhǔn)地植入大腦,Neuralink研制了一款配套的神經(jīng)外科機(jī)器人系統(tǒng)。我們可以把它想象成一個“縫紉機(jī)”,在高端光學(xué)設(shè)備的幫助下,“觀察”頭骨上人為制造的、4個直徑為8毫米的微小孔洞,把電線“精準(zhǔn)”植入大腦。
此外,Neuralink還定制了一款微小芯片,可以通過 USB-C 的有線連接方式傳輸數(shù)據(jù)。
一個完全植入式的神經(jīng)接口通過細(xì)線與大腦相連。
據(jù)Neuralink稱,該裝置一次可以監(jiān)測1000多個神經(jīng)元的活動。而且,這些元件足夠堅固,能夠通過大腦組織。與此同時,在鏡片和計算機(jī)視覺軟件的幫助下,機(jī)器人可以避免撞擊血管,減少大腦損傷和疤痕組織的形成。
目前的手術(shù)方案是采用鉆孔的方式在頭骨打洞,但Neuralink的科學(xué)家在接受《紐約時報》采訪時表示,未來,他們希望使用激光技術(shù)制造手術(shù)所需的孔洞。
已完成19次動物實驗,最早2020年開始人類臨床試驗
據(jù)Neuralink在7月16日發(fā)布的白皮書顯示,目前,這個系統(tǒng)已經(jīng)對老鼠進(jìn)行了動物實驗。研究人員完成了至少19次手術(shù),并在87%的情況下成功地放置了電線。
馬斯克在問答環(huán)節(jié)中透露,Neuralink還與加州大學(xué)戴維斯分校的科學(xué)家合作,對猴子進(jìn)行了實驗。他表示,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)靈長類動物能夠通過大腦來控制計算機(jī)。
Neuralink的神經(jīng)外科主任Matthew McDougall博士對英國《衛(wèi)報》介紹,Neuralink計劃就其設(shè)備的一個版本向FDA申請批準(zhǔn),以期最早在2020年開始人類臨床試驗。該版本的設(shè)備“只適用于嚴(yán)重的未被治療的疾病患者”。第一個臨床試驗將針對因脊髓上部損傷而完全癱瘓的人群,并將在患者的大腦中鉆4個8毫米的孔,共安裝4個Neuralink的植入物。這些植入物會記錄大腦活動,將大腦信號傳遞給植入在耳后的一個小裝置。該裝置能夠把數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)。
Neuralink的第一個腦機(jī)接口效果圖
Neuralink聯(lián)合創(chuàng)始人兼總裁馬克斯·霍達(dá)克(Max Hodak)表示,第一次手術(shù)將在全身麻醉的情況下進(jìn)行,但他希望未來可以使用局部麻醉。
腦機(jī)接口技術(shù)與Neuralink
腦機(jī)接口指的是將大腦以某種形式與外部設(shè)備連接,實現(xiàn)腦電波信號與相關(guān)指令信號間的轉(zhuǎn)換。這種方式已經(jīng)被證明可以用來控制外部機(jī)械設(shè)備。
腦機(jī)接口主要分為侵入式和非侵入式兩種形式。侵入式的腦機(jī)接口系統(tǒng),需要通過手術(shù)在腦部植入芯片和電極。這種操作方式需要大量的醫(yī)學(xué)知識,通常只能應(yīng)用于少數(shù)臨床病例。
馬斯克此次推出的就是侵入式系統(tǒng)。這意味著,這項系統(tǒng)在植入過程中需進(jìn)行開顱手術(shù),因而可能會有腦部感染的風(fēng)險。
用于將電極插入大腦的Neuralink機(jī)器人系統(tǒng)
在非侵入式腦機(jī)接口方面,2019年7月,卡內(nèi)基梅隆大學(xué)與明尼蘇達(dá)大學(xué)合作,取得了一項腦機(jī)接口領(lǐng)域的突破成果。研究人員利用無創(chuàng)神經(jīng)成像技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)研發(fā)了一種新型腦機(jī)接口。實驗中,使用新型腦機(jī)接口的人類受試者以無創(chuàng)的方式控制機(jī)械臂,機(jī)械臂以一條平滑、連續(xù)的路徑跟蹤計算機(jī)屏幕上的光標(biāo)。研究團(tuán)隊計劃在不久的將來進(jìn)行臨床試驗。
除了侵入與非侵入式的路徑之爭,腦機(jī)接口技術(shù)還存在一些倫理問題。有專家認(rèn)為,對腦機(jī)接口技術(shù)“人類應(yīng)該慎之又慎”。
以腦機(jī)接口為主要研究方向的Neuralink創(chuàng)立于2017年,匯集了一批來自頂尖大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家。公司的目標(biāo)是實現(xiàn)人腦與人工智能軟件互聯(lián)。
Neuralink在媒體上曝光不多,顯得頗為神秘。目前,Neuralink規(guī)模為100人左右,共籌集資金超過1.5億美元。其中,聯(lián)合創(chuàng)始人馬斯克至少出資1億美元。
2019年 5 月,Neuralink 完成了5100 萬美元融資。
據(jù)悉,馬斯克此番宣布公司重要進(jìn)展的一個目的是為公司繼續(xù)招攬人才。
責(zé)任編輯:趙睿
特別聲明:本網(wǎng)登載內(nèi)容出于更直觀傳遞信息之目的。該內(nèi)容版權(quán)歸原作者所有,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)。如該內(nèi)容涉及任何第三方合法權(quán)利,請及時與ts@hxnews.com聯(lián)系或者請點擊右側(cè)投訴按鈕,我們會及時反饋并處理完畢。
已有0人發(fā)表了評論