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當地時間2月20日,CEO、腦機介面公司Neuralink創始人埃隆·馬斯克表示,首例植入 Neuralink 大腦晶片的人類患者似乎已經完全康復,並且能夠用意念控制電腦滑鼠。
馬斯克在社交媒體X上的Spaces會議中表示:"進展良好,患者似乎已經完全康復,沒有出現我們所知的不良反應。患者只需思考就可以在螢幕上移動滑鼠……我們在嘗試儘可能多地透過思維來按(滑鼠)按鈕,比如可以按左鍵、右鍵、上滑、下滑……我們只用兩個按鈕就做到了。"
這例腦機介面手術完成於今年1月29日,當時馬斯克在社交平臺X宣佈,Neuralink為首個人類接入腦機介面,恢復良好。此訊息在腦機介面業界引起熱潮,當天國內多個腦機介面概念股開盤活躍,部分漲停。
但X平臺上有使用者表示,非侵入式腦機介面已經可以做到用意念控制滑鼠了,不需要用Neuralink的侵入式、需開顱植入的腦機介面。而在Neuralink為人類做手術之前,已經為猴子做手術植入腦機介面,猴子可以用意念操控遊戲,但這隻實驗猴子在兩年後死亡。那麼,非侵入式腦機介面是否有風險?
開還是不開顱,這是個問題
腦機介面是機器與人體神經組織直接進行資訊互動的技術,機器將外界的光訊號、聲訊號反饋給大腦,而大腦將自己的意圖透過神經電的方式直接傳給機器。
腦機介面可以分為侵入式與非侵入式。侵入式需要在顱骨上開一個小孔,電極精準地與腦組織接觸,能精準地捕捉神經元產生的細胞外訊號,主要用於高難醫療場景,但技術風險大,商業化更難。非侵入式則更溫和,不需要在顱骨開孔,而是透過腦電圖、核磁共振等方式獲取神經系統資訊,技術風險低,但獲取的訊號也更模糊。
目前,非侵入式腦機介面已經可以做到用意念控制滑鼠、拼寫器、機械臂、無人機等。
在遊戲領域,非侵入式電極已經可以讓使用者透過意念操作動作。2022年,稱為"老頭環"的動作類遊戲《艾爾登法環》(Elden Ring)在全球賣出超過 2000 萬份。據極客公園報道,遊戲女主播Perri Karyal首次成功展示了她可以完全透過非侵入式腦機介面,在 Xbox 上游玩《艾爾登法環》。
據報道,由於Perri Karyal使用的不是醫療級的腦電裝置,它的輸出也相對有限,只能夠識別推、拉、拿起、放下四個動作。從Perri Karyal的影片中看出,在涉及複雜操作時,她仍需要使用操縱桿。除意念控制外,她也用眼部追蹤、表情識別等功能作為輔助。
遊戲女主播Perri Karyal用非侵入式腦機介面玩《艾爾登法環》。圖片來源:Perri Karyal YouTube頻道
非侵入式腦機介面的操作準確率是有待提升的。《生物醫學工程學雜誌》論文研究表明,非侵入式腦機介面的準確率、資訊傳輸率欠佳,輸出命令數量有限。其中一種叫"共享控制"的非侵入式控制機制,雖然可以實現機器人的精細控制,但在多工中,會出現時敏性不足、資訊過載等問題。
非侵入式腦機介面使用起來也更麻煩。由於非侵入式裝置是透過貼著頭皮的電極記錄大腦的電訊號,測量過程中會有很多噪音和誤差的干擾,因此大部分非侵入式裝置需要在電極上塗上導電膏,但是導電膏本身會弄髒頭髮,每次佩戴裝置之後都要洗頭。
實驗猴子的死亡,與未來更溫和的腦機介面
相比之下,侵入式腦機介面由於電極直接接觸人體的神經元,其反應和控制都更快速準確,但手術風險更大。
在為人類植入腦機介面的手術之前,馬斯克的Neuralink公司早已用多隻猴子做侵入式腦機介面的實驗,部分猴子在手術後死亡。2021年4月,Neuralink 釋出了一段影片,影片中一隻獼猴在螢幕上移動游標,無需使用操縱桿,猴子可以僅用意念來玩電子乒乓球遊戲。但在2022年,這隻猴子死亡。
不只這隻玩遊戲的猴子,據Bloomberg報道,至少有12只實驗猴子在接受Neuralink的腦機介面手術後死亡。
巨大的爭議爆發。據Wired報道,Neuralink 前員工和加州大學戴維斯分校靈長類動物中心研究員表示,Neuralink的實驗動物遭受了可怕的痛苦並被安樂死。一隻猴子在接入腦機介面後在手術部位抓撓,排出血性分泌物,並猛拉聯結器,導致裝置部分脫落,由於細菌感染而被安樂死。另外一隻猴子在植入手術幾天後,開始無緣無故地將頭壓在地板上,這隻猴子生病死亡後屍檢報告顯示其大腦出血,植入物使其部分大腦皮層"區域性破損"。
Neuralink回應稱,在早期試驗中使用了瀕臨死亡的猴子,猴子死亡與腦機介面手術沒有直接關係。馬斯克也否認猴子的死亡與Neuralink的腦機介面植入手術有關。
而今年Neuralink為人類接入的腦機介面,採用了裝置更小巧、創面更小的接入方式。Neuralink沒有采用傳統的排布硬性電極的猶他陣列,二十採用了柔性電極,將圓形元件植入皮膚下的顱骨層,植入後從外觀看並不顯眼。柔性電極準確地與特定的神經元相接,能減少對腦組織的創傷,減少炎症和疤痕增生。
Neuralink腦機介面結構圖。圖片來源:AI Evolution Youtube頻道
在更溫和的腦機介面方面上,國內醫療研究團隊作出了一些突破。即1月30日,清華大學官網釋出訊息,該校醫學院腦機介面研究團隊與首都醫科大學宣武醫院聯合,於2023年10月24日成功進行了全球首例無線微創腦機介面臨床試驗,使得癱瘓患者可以自主喝水。據人民網財經報道,此次清華大學團隊採用的是半侵入式微創技術,將如硬幣大小的電極手術植入顱骨和大腦皮層之間的腦膜上,距離神經元更近,但不直接接觸神經元細胞。其優勢在於沒有神經細胞損傷的風險,並且使用無線供電和通訊,可獲得較高訊號強度和解析度,體內無需電池,從而降低了免疫反應和感染的風險。
接入式腦機介面的風險更大,在安全性上需要走過更遠的道路,但其潛力相比於非侵入式也更大。Neuralink員工表示,接入式腦機介面有望在未來為視網膜損傷或因眼睛受傷而失明的人提供視覺假體,相當於將相機直接插入大腦的視覺皮層,用成千上萬的電極來重建視覺影象。
據報道,Neuralink正在招募人體實驗專案的志願者,準備在2024年為11人進行腦機介面手術,主要面向群體是因頸脊髓損傷或肌萎縮側索硬化症 (ALS) 導致四肢癱瘓的患者。據馬斯克的傳記作者阿什莉·萬斯表示,已經有數千名潛在患者在排隊報名了。
據介面新聞2月1日報道,雖然Neuralink從未公開披露其估值,但根據私人股權交易資訊,該公司估值已超50億美元(約合人民幣359億元),是全球估值最高同時也是最受關注的腦機介面公司。據Neuralink估計,每次植入手術的費用約為10500美元,包括檢查、零件和人工,並向保險公司收取約40000美元的費用。預計五年內,Neuralink年收入將高達1億美元。