通信界訊 上周一，埃隆·馬斯克(Elon Musk)在社交媒體X上宣布他的腦機(jī)接口初創(chuàng)企業(yè)Neuralink已經(jīng)完成了首例人類大腦設(shè)備植入手術(shù)，接入者“恢復(fù)良好”。雖然這并不是第一個植入人腦的微型設(shè)備，但馬斯克的聲明還是引起了一小群科學(xué)家的關(guān)注。
科學(xué)家們幾十年來一直致力于通過直接接入人體神經(jīng)系統(tǒng)來治療某些殘疾和疾病。許多科學(xué)家對馬斯克的聲明表示贊賞，同時也謹(jǐn)慎指出，Neuralink公開發(fā)布的信息并不多。
美國賓州匹茲堡大學(xué)(University of Pittsburgh)物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)系副教授羅伯特·岡特(Robert Gaunt)表示：“把設(shè)備植入人體內(nèi)可不是一件小事。”“但我認(rèn)為，如果不是幾十年來在神經(jīng)科學(xué)方面的研究和能力，即使馬斯克也不會接受這樣的項(xiàng)目。”
馬斯克的聲明很突然。除了消息本身，幾乎沒有提供什么實(shí)質(zhì)性信息：“第一個人昨天接受了Neuralink的植入物，恢復(fù)得很好。初步結(jié)果顯示，神經(jīng)元尖峰檢測很有前景。”
許多科學(xué)家對馬斯克的聲明表示贊賞，同時也謹(jǐn)慎指出，Neuralink的臨床試驗(yàn)還處于非常早期的階段，公開發(fā)布的信息并不多。但研究人員也表示，Neuralink已經(jīng)取得了重大進(jìn)展，正在做初創(chuàng)公司所擅長的事情：利用基礎(chǔ)科學(xué)知識努力制造出真正可行的產(chǎn)品。
岡特自己的研究重點(diǎn)就是通過腦機(jī)接口設(shè)備等植入物來恢復(fù)運(yùn)動控制和觸覺等人體機(jī)能。岡特說，現(xiàn)在搞清楚Neuralink植入物對人類是否有效還為時過早，但公司聲明是一個“令人興奮的進(jìn)展”。
他表示Neuralink實(shí)現(xiàn)的新目標(biāo)大力助推了一個過去15年中已經(jīng)經(jīng)歷過快速發(fā)展的行業(yè)。
20世紀(jì)90年代末，第一個腦機(jī)接口設(shè)備被植入人體，當(dāng)時這項(xiàng)研究是由一位名叫菲爾·肯尼迪(Phil Kennedy)的神經(jīng)學(xué)家所領(lǐng)導(dǎo)。
他們的想法是，這些設(shè)備植入后，可以讓受傷后的大腦回路保持完整，從而執(zhí)行基本的運(yùn)動和功能。匹茲堡大學(xué)物理醫(yī)學(xué)和康復(fù)系副教授詹妮弗·科林格(Jennifer Collinger)舉例說，當(dāng)一個人想著移動自己的手或看著別人移動自己的手時，大腦中許多相同的神經(jīng)元就會活躍起來，就好像他們自己在做這個動作一樣。
她說：“你可以在與這些運(yùn)動相關(guān)的神經(jīng)數(shù)據(jù)中找到活動模式，所以本質(zhì)上可以扭轉(zhuǎn)這種關(guān)系，然后控制實(shí)際運(yùn)動。”
2004年，一種名為Utah array的微型設(shè)備首次被植入人體，使癱瘓患者能夠用神經(jīng)脈沖控制電腦光標(biāo)。這個裝置是由猶他大學(xué)的理查德·諾曼（Richard Normann）發(fā)明的，看起來像一個帶有細(xì)刺的小芯片，實(shí)際上有幾十個微小的電極。這一設(shè)備被設(shè)計(jì)成通過皮膚上的開口附著在頭骨上。
科學(xué)家們已經(jīng)能夠通過Utah array展示腦機(jī)接口如何幫助人們用思想控制機(jī)械手臂，刺激肌肉和四肢活動，使用計(jì)算機(jī)和其他外部設(shè)備，甚至于解碼手寫和語音。
科林格的研究重點(diǎn)是恢復(fù)患者的手部功能，讓他們不僅可以移動自己的手或手臂，還可以自行操縱物體，讓患者生活自理所需的各項(xiàng)人體機(jī)能得以恢復(fù)。她說，“所有這些都是非常重要的概念性證明，表明這項(xiàng)技術(shù)可能是有用的。”
無論是馬斯克的初創(chuàng)公司Neuralink，還是Synchron和Precision Neuroscience等其他類似私營企業(yè)，本質(zhì)上都是在利用幾十年來的研究成果，為更多患者提供更實(shí)用的腦機(jī)接口設(shè)備。
Neuralink去年獲得美國食品和藥物管理局的批準(zhǔn)，可以進(jìn)行首次人體臨床研究。關(guān)于選中誰植入設(shè)備以及手術(shù)過程的細(xì)節(jié)很少，但Neuralink一直在開發(fā)一種大腦植入設(shè)備，讓患者用他們的思想控制電腦、電話或其他外部設(shè)備。
Neuralink已經(jīng)取得了幾次重大飛躍。與Utah array不同，Neuralink的設(shè)備是完全可植入的，這意味著患者最終受到的限制可能會受到更少。目前大多數(shù)植入物仍需要人們在受控的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行活動。
“這在工程上是一個巨大挑戰(zhàn)，”岡特說。“這是學(xué)術(shù)界和其他人幾十年來一直想要降低風(fēng)險(xiǎn)的那種東西，真正實(shí)現(xiàn)確實(shí)需要在工程領(lǐng)域艱苦卓絕、同心協(xié)力。”
Neuralink一路走來也有坎坷。公司也因?yàn)榧みM(jìn)組織和內(nèi)部員工投訴稱Neuralink虐待實(shí)驗(yàn)動物后而陷入爭議之中。據(jù)報(bào)道，除了Neuralink自己報(bào)告的2019年“不良手術(shù)事件”外，調(diào)查沒有發(fā)現(xiàn)有任何違規(guī)行為的證據(jù)。
雖然Neuralink并不是第一個將腦機(jī)接口設(shè)備完全植入人體內(nèi)的公司，但岡特說，公司已經(jīng)大大提高了這些設(shè)備記錄神經(jīng)活動能力。
Neuralink還使用最新的機(jī)器人完成手術(shù)，而不是專業(yè)神經(jīng)外科醫(yī)生來植入設(shè)備。
加州大學(xué)戴維斯分校神經(jīng)外科助理教授、加州大學(xué)戴維斯分校神經(jīng)修復(fù)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合主任謝爾蓋·斯塔維斯基(Sergey Stavisky)說：“這與人們以前所做的工作完全不同。”
斯塔維斯基說，用機(jī)器人自動化這一過程可以提升效率，效果也更好。
“你可以植入更多，可以快速植入，可以避開血管，”他說，“但這也很難，而且是全新方法，必須證明機(jī)器人是安全的。”
證明安全性將是Neuralink進(jìn)行臨床試驗(yàn)的主要作用之一。在接下來的幾個月里Neuralink需要證明，設(shè)備能夠正常運(yùn)行，不會產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。
植入物是否能如預(yù)期那樣起作用還有待觀察。馬斯克在聲明中表示，患者“恢復(fù)得很好”，初步結(jié)果“顯示，神經(jīng)元尖峰檢測很有前景”。
在沒有具體數(shù)據(jù)的情況下，很難知道馬斯克的說法意味著什么。但岡特說，這可能表明電極已經(jīng)到位，附近的神經(jīng)元已經(jīng)被激活，植入物基本上可以檢測到神經(jīng)元活動。
他解釋說，“這基本上意味著，至少在某種程度上是有效的。”
馬斯克表示，早期臨床試驗(yàn)的目標(biāo)是治療癱瘓或高位截癱患者。如果這個裝置成功了，有一天可能會被用來治療一系列疾病。
與斯塔維斯基共同負(fù)責(zé)加州大學(xué)戴維斯分校神經(jīng)修復(fù)實(shí)驗(yàn)室的神經(jīng)外科醫(yī)生大衛(wèi)·布蘭德曼（David Brandman）使用過完全植入設(shè)備來治療帕金森病、癲癇和異常疼痛患者。
他說，當(dāng)涉及到具體醫(yī)療需求時，腦機(jī)接口的確可以給包括中風(fēng)幸存者、脊髓損傷、癱瘓和肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)患者帶來巨大影響。
除了臨床應(yīng)用之外，生物工程的科幻概念很容易讓人產(chǎn)生天馬行空的想象。馬斯克在2022年曾表示，他自己計(jì)劃某一天接受Neuralink的植入物。
然而，許多科學(xué)家認(rèn)為這種想法目前還太過遙遠(yuǎn)，而且不太實(shí)際。
“我認(rèn)為現(xiàn)在談?wù)撨@個還為時過早，”布蘭德曼說。“有太多需要這些設(shè)備的人。任何強(qiáng)調(diào)’如果’和‘可能會發(fā)生什么’的做法都是在傷害需要設(shè)備的人。”
雖然大腦控制裝置的想法可能會增強(qiáng)人類能力，但科學(xué)家們一致認(rèn)為，到目前為止，還沒有證據(jù)表明這些植入物能可以改善正常人的身體機(jī)能。
岡特說：“認(rèn)為這些設(shè)備將使我們實(shí)現(xiàn)任何超人能力的想法只是科幻小說。”
盡管如此，Neuralink的臨床試驗(yàn)曾代表了神經(jīng)科學(xué)和生物工程領(lǐng)域的重大進(jìn)展。岡特和其他人都表示，工業(yè)界介入并在學(xué)術(shù)界已經(jīng)取得的成就之上實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是很自然的事，不會掩蓋他們的研究成果。
岡特說：“大學(xué)和學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室是真正擅長開辟全新領(lǐng)域的地方，它們涉足從未有人涉足的領(lǐng)域，嘗試那些對公司和投資者來說風(fēng)險(xiǎn)太大、不愿投入資金的東西。”
他補(bǔ)充說，一旦大腦植入物展現(xiàn)出真正能力，私營公司就會開始相繼投入大量資源和資本，打造出商業(yè)上可行的產(chǎn)品。
岡特說，如果說Neuralink有什么不同的話，那就是它的早期成功證明了資助基礎(chǔ)科學(xué)研究的重要性。
然而，可能很難預(yù)測行業(yè)發(fā)展會給學(xué)術(shù)界帶來怎樣的影響。
斯塔維斯基將這一過程比作沖浪。他說，這取決于學(xué)術(shù)界能否找出這一領(lǐng)域的下一個前沿，并以一種可能再次轉(zhuǎn)化成商業(yè)模式的方式推動科學(xué)發(fā)展。
岡特說，這說明所有關(guān)于馬斯克和Neuralink的新聞和討論并非沒有影響。
“每隔一段時間，當(dāng)這類事情發(fā)生時，我確實(shí)會在一場生存危機(jī)中清醒過來，”他說，“但當(dāng)現(xiàn)實(shí)到來時，我就會想到，總還會有挑戰(zhàn)和基礎(chǔ)科學(xué)需要解決。”
