Neuralink是什么?有哪些风险?Neuralink的用途有哪些?

将电脑放入某人的大脑过去感觉就像是科幻小说会出现的事,然而,这在今天已经成为现实。学术和商业团体正在测试「脑机界面」设备,以帮助治疗脊髓损伤、精神分裂症、阿兹海默症等各类神经系统疾病。

目前,马斯克(Elon Musk) 旗下的新创公司Neuralink 已将这项技术置于安全、伦理和神经科学争论的前沿和中心。该公司于今年1 月将第一颗晶片植入志愿者的大脑中,而根据马斯克透露,该患者在术后恢复良好,且能够使用脑中的晶片透过「意念」来控制电脑滑鼠。

那么,Neuralink 是什么?为何受到如此多的关注?Neuralink 是如何运作的呢?

Neuralink 是什么?

Neuralink 是马斯克(Elon Musk) 于2016 年创立的神经技术公司,其首要目标是开发可植入的脑机界面(BCI)——可以在人脑和电脑或其他外部设备之间建立直接连接。该公司的愿景是透过将人类智慧与人工智慧(AI)融合来增强人类认知并可能减轻神经系统疾病。

Neuralink 的大脑植入物通常被称为「神经花边」,由嵌入大脑的电极的微小柔性线组成。这些线程允许高分辨率记录和刺激神经活动。从大脑收集的数据可以无线传输到外部设备进行分析或控制。

Neuralink 技术的潜在应用非常广泛。它旨在帮助患有神经系统疾病的个人,例如瘫痪、脊髓损伤和各种形式的感觉障碍。透过在大脑和外部设备之间建立直接连接,Neuralink 试图恢复失去的功能并提高整体生活品质。

此外,Neuralink 还设想了一个未来,其脑机介面能够实现人与机器之间的无缝通讯。这包括增强认知能力、促进更快的资讯处理以及实现与电脑或虚拟环境的直接互动。

Neuralink 晶片的运作原理

Neuralink 设计出的晶片仅约硬币大小,该设备称为N1,可以用来读取大脑讯号,透过手术机器人将晶片植入大脑皮层表面。

晶片植入后,上面的薄电极可直接穿透脑细胞,监测神经元讯号,再透过蓝牙无线传输至手机或电脑装置等外部设备。

外部设备「解码」患者的大脑活动,学习将某些模式与患者的目标联系起来:例如,在萤幕上移动电脑游标。随着时间的推移,软体可以识别参与者想像该任务时持续发生的神经放电模式,然后为该人执行该任务。

也就是说,患者只需集中注意力即可执行操作,而无需移动身体。

Neuralink 目前的试验重点是帮助肢体瘫痪的人控制电脑或智慧型手机。此外,脑机接口,通常称为BCI,也可用于控制轮椅等设备。

尽管目前市场上还有其他脑机设备,但N1 植入物在一个装置中结合了更多技术:它可以针对单个神经元,从大脑中的数千个位置进行记录,并对其小型电池进行无线充电。这些都是重要的进步,可以产生更好的结果。

Neuralink 的用途有哪些?

据Neuralink 网站称,该公司的最初目标是帮助那些因瘫痪而行动不便的人重新获得失去的沟通技能。

Neuralink 的用途将有以下几点:

1.恢复活动能力

脑机介面可用于控制义肢或外骨骼。Neurable 的执行长Ramses Alcaide 表示,「这个用例将使瘫痪或截肢患者重新获得一定程度的活动能力和独立性。」

2.改善非语言个体的沟通

Neuralink 的主要目标是帮助那些无法说话或写字的人透过意念控制虚拟滑鼠、键盘或发送讯息,从而与他人进行交流。

例如,截瘫患者能够使用语音或文字合成来操纵电脑或行动装置来上网并创作数位艺术。

3.治疗神经系统疾病

Alcaide 表示,透过监测大脑活动,脑机介面还可以检测可能显示癫痫、躁郁症、强迫症、阿兹海默症或帕金森氏症等神经系统疾病的变化。

它们也可用于监测心理健康症状。非营利新创公司Convergent Research的科学家、软体公司AE Studio 的前首席脑机介面科学家萨姆纳诺曼(Sumner Norman)指出,电刺激可以传递到大脑的目标区域,作为一种治疗倦怠、疲劳、焦虑和忧郁的方法,与局限于某一区域的运动技能不同,电刺激会传播到整个大脑。

诺曼表示,「治疗或治愈瘫痪、神经系统疾病和损伤可以使世界变得更加美好,很少有人患有无法治疗的抑郁或焦虑症。」

4.增强认知能力

这项技术还可以帮助人们利用即时生物回馈和其他技术来训练大脑,从而提高注意力、记忆力和注意力。用马斯克的话来说,Link 是一种「头骨里的Fitbit」,拥有「你期望在智慧手表中看到的所有感测器」。

Neuralink 获得美国食品药物管理局(FDA)批准

自2019 年以来,马斯克就表达了对Neuralink 大脑植入物人体试验的期待,该植入物有望解决瘫痪和失明等严重疾病。然而,尽管该公司成立于2016 年,但直到2022 年初,Neuralink 才启动美国食品药物管理局(FDA) 批准程序。

不过在一开始,FDA 并没有批准这项申请。据员工透露,FDA 提出了一些在批准人体试验之前需要解决的问题。这些担忧围绕着植入物的锂电池、大脑内电线的潜在迁移以及设备的安全提取而不会对脑组织造成损害。

然而,在2023 年5 月25 日,Neuralink 的申请获得了批准,并开始其首次人体临床研究。此次批准标志着Neuralink 的一个关键转折点,该公司先前在获得监管许可方面面临挑战。

首位Neuralink 晶片植入者已康复,可用意念控制滑鼠

Neuralink 去年9 月获得人体试验的招募核可后,上个月成功在第一位人类患者身上植入晶片。

Neuralink 表示,这项研究使用机器人透过外科手术将脑机介面植入物植入大脑控制移动意图的区域,并补充说,最初的目标是让人们能够用自己的思想控制电脑游标或键盘。

据外媒报导,马斯克19 日在社交平台X(前推特)发文表示,进展很好,病患看来已经完全康复,没有出现已知的不良影响,患者已经可以透过思想让萤幕上的鼠标移动。公司正尝试让患者尽可能的点击更多次滑鼠。

大脑晶片技术首次人体试验的早期成功可能标志着Neuralink 努力将潜在的改变生活的技术(特别是对于无法移动或交流的人)从实验室引入现实世界的努力的一个重要里程碑。

然而,马斯克并没有提供任何细节,也没有提供有关手术结果的证据,因此尚不清楚植入代表着多么重要的科学进步。

Neuralink 过去进行过哪些实验?

在进行人体实验前,Neuralink 已在猴子和猪身上测试了其晶片。

该公司展示了几只猴子「玩」基本电玩游戏或透过Neuralink 植入物在萤幕上移动游标。

尽管Neuralink 表示没有猴子因植入物而死亡,但有报告指出猴子的植入物出现问题,包括瘫痪、癫痫和脑肿胀。

Neuralink 脑机介面存在哪些风险?

当脑机介面用于帮助患有残疾的患者更独立地发挥功能时,例如帮助他们沟通或移动,这可以大大改善他们的生活品质。特别是,它可以帮助人们恢复自己的能动性或自主权——这是医学伦理学的关键原则之一。

无论出于何种善意,医疗介入都可能产生意想不到的后果。对于脑机接口,科学家和伦理学家特别担心身分盗窃、密码骇客攻击和勒索的可能性。考虑到设备如何获取使用者的想法,它们的自主权也有可能被第三方操纵。

医学伦理要求医生帮助患者,同时尽量减少潜在的伤害。除了错误和隐私风险之外,科学家还担心像Neuralink 这样完全植入的设备可能产生的不利影响,因为设备组件在植入后不易更换。

在考虑任何侵入性医疗干预时,患者、提供者和开发者都会寻求风险和益处之间的平衡。在目前的安全性和可靠性水平下,永久植入物的好处必须很大才能证明不确定的风险是合理的。

目前,Neuralink 的试验主要针对瘫痪患者。然而,马斯克表示,他的脑机介面的最终目标是帮助人类(包括健康人)「跟上」人工智慧的步伐。

这引发了对医学伦理的另一个核心原则的质疑:正义。如果只有富裕的公民才能获得增强功能,某些类型的超强脑机合成可能会加剧社会不平等。

然而,更直接令人担忧的是,该设备可能越来越多地被证明对残疾人有帮助,但由于研究经费的损失而变得无法使用。对于那些与研究相关的设备存取权限的患者来说,研究结束后失去存取权限的前景可能是毁灭性的。这就提出了一个棘手的问题:在获得FDA 的全面批准之前提供早期突破性医疗干预措施是否符合道德。

需要明确的道德和法律指导方针,以确保Neuralink 大脑晶片等科学创新带来的好处与病人安全和社会利益之间取得平衡。

此外,目前Neuralink 试验也存在不少的争议,包括公开资讯少、Neuralink 资金筹集模式、以及曾经备受诟病的Neuralink 动物虐待行为。今年早些时候,美国交通部还对Neuralink 处以罚款,原因是Neuralink 未能将自己注册为有害物质(灵长类动物大脑植入物)的运输商。

这些都让不少人对Neuralink 的未来感到担忧。

Neuralink 何时可用以及费用是多少?

目前,Neuralink 距离商业化产品还有很长的路要走,还需要进行大量的测试和认证,所以现在下结论还为时过早。

但马斯克已经明确表示,他打算将这项技术商业化。第一个计划的产品被命名为“Telepathy”,将允许用户控制他们的手机和电脑。

英国爱丁堡大学的Tara Spires-Jones 告诉英国非营利组织科学媒体中心,Neuralink 具有巨大的潜力,许多研究小组正在研究类似的想法。

Jones 表示,「在最近的研究试验中(与Neuralink无关),科学家们已经能够植入脑脊椎接口,帮助瘫痪患者行走,而其他工作在电脑解释脑电波和脑部扫描方面显示出有希望的结果,使那些能够行走的人能够不要说话来沟通」。不过,「大多数这些介面都需要侵入性神经外科手术,并且仍处于实验阶段,因此可能需要很多年才能普遍使用。」

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