马斯克公司在人脑植入设备，之前几十年脑机融合研究如何
2月5日消息，上周一，埃隆·马斯克(Elon Musk)在社交媒体X上宣布他的脑机接口初创企业Neuralink已经完成了首例人类大脑设备植入手术，接入者“恢复良好”。虽然这并不是第一个植入人脑的微型设备，但马斯克的声明还是引起了一小群科学家的关注。科学家们几十年来一直致力于通过直接接入人体神经系统来治疗某些残疾和疾病。许多科学家对马斯克的声明表示赞赏，同时也谨慎指出，Neuralink公开发布的信息并不多。美国宾州匹兹堡大学(University of Pittsburgh)物理医学与康复系副教授罗伯特·冈特(Robert Gaunt)表示：“把设备植入人体内可不是一件小事。”“但我认为，如果不是几十年来在神经科学方面的研究和能力，即使马斯克也不会接受这样的项目。”马斯克的声明很突然。除了消息本身，几乎没有提供什么实质性信息：“第一个人昨天接受了Neuralink的植入物，恢复得很好。初步结果显示，神经元尖峰检测很有前景。”许多科学家对马斯克的声明表示赞赏，同时也谨慎指出，Neuralink的临床试验还处于非常早期的阶段，公开发布的信息并不多。但研究人员也表示，Neuralink已经取得了重大进展，正在做初创公司所擅长的事情：利用基础科学知识努力制造出真正可行的产品。冈特自己的研究重点就是通过脑机接口设备等植入物来恢复运动控制和触觉等人体机能。冈特说，现在搞清楚Neuralink植入物对人类是否有效还为时过早，但公司声明是一个“令人兴奋的进展”。他表示Neuralink实现的新目标大力助推了一个过去15年中已经经历过快速发展的行业。20世纪90年代末，第一个脑机接口设备被植入人体，当时这项研究是由一位名叫菲尔·肯尼迪(Phil Kennedy)的神经学家所领导。他们的想法是，这些设备植入后，可以让受伤后的大脑回路保持完整，从而执行基本的运动和功能。匹兹堡大学物理医学和康复系副教授詹妮弗·科林格(Jennifer Collinger)举例说，当一个人想着移动自己的手或看着别人移动自己的手时，大脑中许多相同的神经元就会活跃起来，就好像他们自己在做这个动作一样。她说：“你可以在与这些运动相关的神经数据中找到活动模式，所以本质上可以扭转这种关系，然后控制实际运动。”2004年，一种名为Utah array的微型设备首次被植入人体，使瘫痪患者能够用神经脉冲控制电脑光标。这个装置是由犹他大学的理查德·诺曼（Richard Normann）发明的，看起来像一个带有细刺的小芯片，实际上有几十个微小的电极。这一设备被设计成通过皮肤上的开口附着在头骨上。科学家们已经能够通过Utah array展示脑机接口如何帮助人们用思想控制机械手臂，刺激肌肉和四肢活动，使用计算机和其他外部设备，甚至于解码手写和语音。科林格的研究重点是恢复患者的手部功能，让他们不仅可以移动自己的手或手臂，还可以自行操纵物体，让患者生活自理所需的各项人体机能得以恢复。她说，“所有这些都是非常重要的概念性证明，表明这项技术可能是有用的。”无论是马斯克的初创公司Neuralink，还是Synchron和Precision Neuroscience等其他类似私营企业，本质上都是在利用几十年来的研究成果，为更多患者提供更实用的脑机接口设备。Neuralink去年获得美国食品和药物管理局的批准，可以进行首次人体临床研究。关于选中谁植入设备以及手术过程的细节很少，但Neuralink一直在开发一种大脑植入设备，让患者用他们的思想控制电脑、电话或其他外部设备。Neuralink已经取得了几次重大飞跃。与Utah
array不同，Neuralink的设备是完全可植入的，这意味着患者最终受到的限制可能会受到更少。目前大多数植入物仍需要人们在受控的实验室环境中进行活动。“这在工程上是一个巨大挑战，”冈特说。“这是学术界和其他人几十年来一直想要降低风险的那种东西，真正实现确实需要在工程领域艰苦卓绝、同心协力。”Neuralink一路走来也有坎坷。公司也因为激进组织和内部员工投诉称Neuralink虐待实验动物后而陷入争议之中。据报道，除了Neuralink自己报告的2019年“不良手术事件”外，调查没有发现有任何违规行为的证据。虽然Neuralink并不是第一个将脑机接口设备完全植入人体内的公司，但冈特说，公司已经大大提高了这些设备记录神经活动能力。Neuralink还使用最新的机器人完成手术，而不是专业神经外科医生来植入设备。加州大学戴维斯分校神经外科助理教授、加州大学戴维斯分校神经修复实验室联合主任谢尔盖·斯塔维斯基(Sergey Stavisky)说：“这与人们以前所做的工作完全不同。”斯塔维斯基说，用机器人自动化这一过程可以提升效率，效果也更好。“你可以植入更多，可以快速植入，可以避开血管，”他说，“但这也很难，而且是全新方法，必须证明机器人是安全的。”证明安全性将是Neuralink进行临床试验的主要作用之一。在接下来的几个月里Neuralink需要证明，设备能够正常运行，不会产生严重的不良影响。植入物是否能如预期那样起作用还有待观察。马斯克在声明中表示，患者“恢复得很好”，初步结果“显示，神经元尖峰检测很有前景”。在没有具体数据的情况下，很难知道马斯克的说法意味着什么。但冈特说，这可能表明电极已经到位，附近的神经元已经被激活，植入物基本上可以检测到神经元活动。他解释说，“这基本上意味着，至少在某种程度上是有效的。”马斯克表示，早期临床试验的目标是治疗瘫痪或高位截瘫患者。如果这个装置成功了，有一天可能会被用来治疗一系列疾病。与斯塔维斯基共同负责加州大学戴维斯分校神经修复实验室的神经外科医生大卫·布兰德曼（David Brandman）使用过完全植入设备来治疗帕金森病、癫痫和异常疼痛患者。他说，当涉及到具体医疗需求时，脑机接口的确可以给包括中风幸存者、脊髓损伤、瘫痪和肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者带来巨大影响。除了临床应用之外，生物工程的科幻概念很容易让人产生天马行空的想象。马斯克在2022年曾表示，他自己计划某一天接受Neuralink的植入物。然而，许多科学家认为这种想法目前还太过遥远，而且不太实际。“我认为现在谈论这个还为时过早，”布兰德曼说。“有太多需要这些设备的人。任何强调’如果’和‘可能会发生什么’的做法都是在伤害需要设备的人。”虽然大脑控制装置的想法可能会增强人类能力，但科学家们一致认为，到目前为止，还没有证据表明这些植入物能可以改善正常人的身体机能。冈特说：“认为这些设备将使我们实现任何超人能力的想法只是科幻小说。”尽管如此，Neuralink的临床试验曾代表了神经科学和生物工程领域的重大进展。冈特和其他人都表示，工业界介入并在学术界已经取得的成就之上实现目标是很自然的事，不会掩盖他们的研究成果。冈特说：“大学和学术实验室是真正擅长开辟全新领域的地方，它们涉足从未有人涉足的领域，尝试那些对公司和投资者来说风险太大、不愿投入资金的东西。”他补充说，一旦大脑植入物展现出真正能力，私营公司就会开始相继投入大量资源和资本，打造出商业上可行的产品。冈特说，如果说Neuralink有什么不同的话，那就是它的早期成功证明了资助基础科学研究的重要性。然而，可能很难预测行业发展会给学术界带来怎样的影响。斯塔维斯基将这一过程比作冲浪。他说，这取决于学术界能否找出这一领域的下一个前沿，并以一种可能再次转化成商业模式的方式推动科学发展。冈特说，这说明所有关于马斯克和Neuralink的新闻和讨论并非没有影响。“每隔一段时间，当这类事情发生时，我确实会在一场生存危机中清醒过来，”他说，“但当现实到来时，我就会想到，总还会有挑战和基础科学需要解决。”（辰辰）
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