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馬斯克輸麻了!美國首例腦機接口手術(shù)竟不是Neuralink做的

發(fā)布人:傳感器技術(shù) 時間:2022-07-20 來源:工程師 發(fā)布文章
【導(dǎo)讀】馬院士又輸了?在Neuralink還在用動物做腦機接口實驗時,一家澳大利亞初創(chuàng)公司Synchron完成超車,在美國完成首例人體植入手術(shù),而同樣的手術(shù),他們早已經(jīng)不是第一次做了。|還在糾結(jié)會不會錯過元宇宙和web3浪潮?清華大學(xué)科學(xué)史系副教授胡翌霖,這次給你講個透!


馬斯克兩年前吹過的牛,被一家澳大利亞初創(chuàng)公司實現(xiàn)了! 7月6日,紐約的一張手術(shù)床上,一個醫(yī)生把一條1.5英寸(3.81厘米)的電子元件植入了一位患者腦部的血管里。 這是這家名為Synchron的公司首次在美國為患者完成植入手術(shù),實際上,該公司在澳大利亞已經(jīng)為4名患者完成同樣手術(shù)提供了支持。 
什么?馬斯克輸了,還不止一次?
這條1.5英寸長的電子元件上布滿了電極和電線。不出意外的話,這個小玩意兒能讓這位患有漸凍癥(ALS)的可憐人過的有尊嚴一點。 沒有腦機接口技術(shù),患有ALS的人將不能說話、不能移動,永遠喪失和人溝通的能力。 而有了這一小塊電子元件,他就可以用意念上網(wǎng)、發(fā)郵件、發(fā)****。 圖片
腦機接口技術(shù)就是這么神奇,它能識別人的想法和意識,并變成指令交給電腦完成。 而給這場手術(shù)提供技術(shù)支持的,是初創(chuàng)公司Synchron。而在西奈山的這場手術(shù)也不是Synchron第一次這么做。 此前,他們曾將腦機接口設(shè)備植入了4名澳大利亞患者的體內(nèi)。 而從結(jié)果上來看,成功率高達100%。截止目前,4位患者沒有出現(xiàn)任何副作用,并且最初安裝設(shè)備的目標(biāo)也都成功實現(xiàn)了——他們能發(fā)****、在網(wǎng)上購物等等。 而一開頭提到的ALS患者,則是Synchron在美國進行的第一臺相關(guān)手術(shù)。 毫不夸張的說,Synchron這波把馬斯克壓爆了。別看馬斯克天天有事兒沒事兒腦機接口,但人家Synchron就是實實在在的領(lǐng)先了。 負責(zé)執(zhí)行這臺手術(shù)的外科醫(yī)生Shahram Majid表示,「這次在美國的手術(shù)十分特別。不管從影響力的角度還是未來潛力的角度,都是巨大的?!?/span>
Synchron厲害在哪兒?
我們有必要好好了解一下Synchron這家公司。畢竟,能在技術(shù)上領(lǐng)先馬斯克,可見還是有點東西的,東西還不少。 2016年成立的Synchron,剛出道就被腦機接口這個領(lǐng)域「關(guān)注」了。 這么說可能有點怪,但實際上,Synchron研發(fā)的設(shè)備簡直就是為了腦機接口技術(shù)量身打造的。 Synchron研發(fā)的stentrode可以直接插入大腦,而不需要把顱骨切開,造成組織損傷。 stentrode實際上就是一種能植入人腦的東西,這是一種圓柱形的空心金屬網(wǎng)。小編也沒有找到合適的譯法。 圖片 不管怎么說,有了它,醫(yī)生就可以在患者的脖子做切口,然后通過導(dǎo)管把strentrode送到頸靜脈,最終送到運動皮層內(nèi)的血管。 運送到位,再把導(dǎo)管撤掉以后,stentrode的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)就會舒展開,并和血管的外緣(也就是血管壁)結(jié)合。 Majidi表示,這個過程很像植入冠狀動脈支架。而且別看說著復(fù)雜,整個過程估摸著也就幾分鐘。 接下來就到了第二步。 醫(yī)生用電線將stentrode和患者胸部的設(shè)備相連(胸部這里的設(shè)備在之前就已經(jīng)植入完畢)。 圖片 這步其實并不簡單。因為stentrode已經(jīng)植入了血管里,醫(yī)生就必須在病人的皮膚下面給電線弄個通道出來。同時,還得給皮下植入的設(shè)備弄個「口袋」裝起來。 就像給心臟起搏器做容器一樣。 之后,stentrode就會讀取腦部神經(jīng)元****的信號,胸口的計算設(shè)備放大這些信號,然后通過藍牙傳輸給電腦或者智能手機。 聽起來是不是沒那么容易,甚至還有點嚇人? 其實,用stentrode甚至比目前最先進的猶他陣列技術(shù)(Utah array)所造成的創(chuàng)傷還要小。 圖片 用猶他陣列不僅需要切開頭皮,還要鉆到顱骨里面去,在大腦中放剛性針頭,最后才是把針頭連接到頭頂上一個石頭大小的設(shè)備上。 之所以說這次的手術(shù)影響力會很大,是因為美國對這類手術(shù)的政策要比澳大利亞更加謹慎。Synchron公司經(jīng)過多年的努力才獲得了食品和****物管理局的批準。 這名患有ALS的美國人是由美國國立衛(wèi)生研究院資助的六人1000萬美元試驗中的第一位,該試驗由卡耐基梅隆大學(xué)機械工程教授Douglas Weber和西奈山康復(fù)創(chuàng)新主任David Putrino領(lǐng)導(dǎo)。 因為腦機接口技術(shù)仍處于早期開發(fā)階段,所以該試驗會更多關(guān)注人體對植入物的反應(yīng),以及大腦信號的清晰度,而不主要關(guān)注一個人使用腦機接口設(shè)備以后可以干什么。 植入運動皮層的支架使用16個電極來監(jiān)測大腦活動,并記錄一個人在思考時的神經(jīng)元****情況。 隨著時間的推移,信號強度會得到改善,因為該設(shè)備會更深入地融合到血管中,并更接近神經(jīng)元。 在腦機接口領(lǐng)域,人們對技術(shù)的吹捧由來已久,而這些技術(shù)最終會因為種種限制而無法廣泛使用。 圖片 正因如此,這位美國患者要求匿名,并拒絕和媒體討論手術(shù)相關(guān)的情況,以免在充分了解Synchron的設(shè)備之前盲目宣傳。 目前,支架的計算能力有限,意味著設(shè)備不能做整句輸入和翻譯。相反,植入該設(shè)備的病人將會在屏幕上逐一挑選字母,而腦機接口設(shè)備會將患者「是或不是」的想法轉(zhuǎn)換為命令。 雖說一開始的腦機接口設(shè)備基本都是用在漸凍癥患者身上,但是人們認為這項技術(shù)也應(yīng)該用在患有中風(fēng)、脊髓損傷和多發(fā)性硬化的患者身上。 Thomas Oxley是Synchron的CEO,同時也是澳大利亞的一位神經(jīng)科學(xué)醫(yī)生。他在澳大利亞開發(fā)了這項技術(shù),之后把Synchron搬到了布魯克林。 圖片 他表示,「我希望在美國的首次手術(shù)可以證明,腦機接口技術(shù)和給心臟安支架或者起搏器是類似的,全世界的醫(yī)生都可以完成。」 目前,Synchron已經(jīng)籌得了7000多萬美元。 當(dāng)然了,Synchron公司研發(fā)的設(shè)備也不全都是優(yōu)點。因為stentrode是放在血液里的,所以從距離上講和神經(jīng)元遠一些,****的信號可能不如Neuralink清晰。 Oxley表示,在未來幾個月,甚至幾年的時間里,Synchron的主要目標(biāo)是縮小stentrode的尺寸,并增強設(shè)備的計算能力。 如果有可能的話,未來將能在病患的大腦不同部位放置多個設(shè)備,從而實現(xiàn)更多功能。
馬斯克兩年前是怎么吹的?
往小了說,Synchron這種手術(shù),確實為患者帶來了實實在在的福音,放在大洋彼岸,收個一堆「懸壺濟世」的錦旗是沒啥問題的。 往大了說,將電子元件植入人腦,這個成就堪稱「腦機接口的一小步,人機共生的一大步」。 不管怎么說,這家初創(chuàng)公司也算是完成了一個無數(shù)人夢寐以求的目標(biāo): 終于跟上了馬斯克吹過的牛。  來看看當(dāng)時還不是院士的馬院士,在兩年前是怎么吹的。 2020年9月,在Neuralink的技術(shù)展示活動上,馬斯克稱,Neuralink早期設(shè)備之一為「大腦里的Fitbit」,可以很快治愈癱瘓、耳聾、失明和其他殘疾。 Neuralink這個新設(shè)備只有硬幣大小,就像個大腦里的Fitbit,可以用手機App控制,而且你看起來很正常,只是頭發(fā)下面多了一個小創(chuàng)口。 「就像你的頭骨下面插了一個Fitbit,但是帶著電線。」 白天能用一天,晚上充電就行。       圖片        手術(shù)時,把一個硬幣大小的頭骨弄出來,用「超級膠水」一粘。然后手術(shù)結(jié)束后就可以到處走了。 馬斯克宣布,這個植入手術(shù)已經(jīng)在小豬身上成功完成,植入芯片兩個月后,小豬依然活蹦亂跳,一切正常。 手術(shù)設(shè)備也是Neuralink自研的,一臺可以自動植入芯片的機器人。 圖片 機器人的工作原理是使用一根硬針將 Neuralink 芯片發(fā)出的柔性電線刺入人的大腦,有點像縫紉機。 圖片 未來的目標(biāo),是將這個設(shè)備植入人的頭骨,電極呈扇形分布到他們的大腦中。芯片位于耳后,而電極則穿入大腦。  圖片 這些「線」配備了 1024 個電極,能夠監(jiān)測大腦活動,并且理論上可以用電刺激大腦。數(shù)據(jù)通過芯片無線傳輸?shù)接嬎銠C,供研究人員研究。 按照Neuralink當(dāng)時的說法,植入了這個芯片,你就相當(dāng)于和外界建立了一條高效的信息交互渠道。
圖片 不僅能治病,還能提高學(xué)習(xí)效率,甚至控制情緒、提升人腦機能等等。 圖片 妥妥的黑科技。而且,植入芯片小豬已經(jīng)活蹦亂跳了,Neuralink又拿到了FDA的人體實驗許可,似乎「黑客帝國」的實現(xiàn)真的不遠了。
Neuralink多年內(nèi)亂:負責(zé)人離職,科學(xué)家走了大半
后來呢?沒動靜了。 此前有報道指出,在2020年那次引發(fā)廣泛關(guān)注的發(fā)布活動之前,Neuralink就已經(jīng)陷入了曠日持久的內(nèi)部沖突。 在馬斯克的督促下,Neuralink制定的項目時間表過于倉促,而科學(xué)研究的進展不是馬斯克在推特上吹吹牛就能加速的。二者之間發(fā)生沖突不可避免。 圖片 2020年,四名Neuralink前員工表示,這家表面風(fēng)光無限的明星公司的內(nèi)部文化一片混亂,馬斯克的公司好像都有這個毛病,比如突然提出強烈要求,項目執(zhí)行和推進流程匆忙、雜亂,上項目快,撤項目更快。 據(jù)報道,當(dāng)時Neuralink的最初的八位創(chuàng)始科學(xué)家中,仍在職的只剩下了三位。 2021年5月,Neuralink聯(lián)合創(chuàng)始人、自成立起一直擔(dān)任公司負責(zé)人的Max Hodak在社交媒體上宣布,已經(jīng)從Neuralink離職。 圖片 據(jù)兩名前員工稱,公司研究人員長期以來一直在私下討論需要全面收縮,專注于更簡單、更有針對性的技術(shù)應(yīng)用,以取得更快的進展。 搞腦機接口,離不開動物實驗環(huán)節(jié),而就是在動物實驗上,Neuralink也遇上了麻煩:虐待猴子。 2022年2月,美國醫(yī)師醫(yī)****責(zé)任協(xié)會指控Neuralink和加州大學(xué)戴維斯分校在2018年至2020年間對23只猴子進行侵入性和致命的大腦實驗,違反了《聯(lián)邦動物福利法》。 圖片 對此,Neuralink在官網(wǎng)和Twitter回應(yīng)稱,Neuralink團隊尊重動物。在缺乏語境的條件下,醫(yī)療記錄和研究數(shù)據(jù)所反映的信息可能有誤導(dǎo)性。 這條回應(yīng)也成為Neuralink推特的最后一條內(nèi)容,自今年2月以來,其官推賬號再無新內(nèi)容發(fā)布。 目前,Neuralink的類似芯片植入人腦的實驗仍在等待FDA的批準,目前仍處于動物實驗階段。 參考資料:

https://fortune.com/2022/07/18/elon-musk-neuralink-beat-by-synchron-brain-computer-startup-us-human-trial/

https://www.bloomberg.com/news/articles/2022-07-18/brain-computer-interface-company-implants-new-type-of-device#xj4y7vzkg

https://www.businessinsider.com/synchron-beats-elon-musk-neuralink-us-human-trials-brain-implant-2022-7


來源:新智元


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