解讀|芯片植入人腦待長期評估,馬斯克腦機接口終極目標:人與AI共生

解讀|芯片植入人腦待長期評估,馬斯克腦機接口終極目標:人與AI共生

·倫敦國王學院植入式醫療設備教授認爲,Neuralink在與參與者一起訓練系統前,要給參與者時間恢復。真正的成功需要長期評估腦機接口的穩定性和對參與者的好處。

·馬斯克的終極目標是通過腦機接口讓人類與人工智能實現某種共生,例如加速與計算機的交流,外化和提高記憶容量,這遠遠超出了恢復運動、溝通和視力的短期目標。

馬斯克稱完成首例人腦設備植入手術,對人類意味着什麼?(04:51)

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億萬富翁馬斯克的終極目標是通過腦機接口讓人類與人工智能實現某種共生。

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1月30日,馬斯克在社交媒體上表示,前一天,他旗下的腦機接口初創公司Neuralink首次在人腦中植入了芯片,患者恢復良好,正在檢測患者大腦中的電信號。

但侵入式腦機接口技術仍面臨嚴重的倫理和社會障礙。Neuralink的植入物會取代一塊頭骨,這種植入比牙醫鑽洞更加嚴重,Neuralink對猴子的試驗還存在感染和植入鬆動的問題。

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復旦大學附屬華山醫院福建醫院(國家區域醫療中心)副院長、復旦大學附屬華山醫院康復醫學科副主任賈傑教授認爲,Neuralink的人體臨牀試驗存在許多挑戰和風險,如技術的成熟度、安全性、倫理性、社會性等。復旦大學光電研究院青年研究員宋恩名認爲,植入式器件只有保證安全性、穩定性和可拉伸性,腦機接口技術未來纔會飛速發展。

真正的成功應長期評估

2019年以來,Neuralink屢次掀起輿論熱潮,腦機接口被大衆熟知。該公司已獲得批准,可研究其芯片植入物和手術工具的安全性和功能性。

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首次在人腦中植入了芯片後,馬斯克表示:“初步結果顯示,神經元脈衝峰電位檢測很有希望。”脈衝是神經元的活動,利用電信號和化學信號向大腦周圍和身體發送信息。他隨後透露Neuralink的第一款產品將被稱爲“心靈感應”,它將允許用戶“僅僅通過思考”來控制電腦或手機,並補充說通過這些技術,人們可以控制“幾乎任何設備”,首批用戶將是那些失去肢體功能的人。“想象一下,如果斯蒂芬·霍金(注:理論物理學家)的交流速度比打字員或拍賣師還快,這就是我們的目標。”馬斯克還表示,Neuralink的第二款產品“盲視”旨在幫助盲人等恢復視力,Neuralink芯片可以通過刺激部分視覺皮層,將“直接視覺傳輸到大腦”。

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馬斯克關於在人腦中植入芯片的聲明可能標誌着,這是Neuralink將可能改變生命的技術從實驗室引入現實世界的一個重要里程碑。但他提供的實驗細節不多,根據其帖子尚不清楚在人腦中植入芯片有多大科學進步意義。

“我希望Neuralink在開始與參與者一起訓練系統之前,能給參與者時間恢復。我們知道埃隆·馬斯克非常擅長爲他的公司製造宣傳,所以我們可以期待他們一開始測試就宣佈消息。儘管在我看來,真正的成功應該長期評估。”倫敦國王學院植入式醫療設備教授安妮·範霍埃斯滕貝格(Anne Vanhoestenberghe)表示,應長期評估腦機接口的穩定性和對參與者的好處。

賈傑認爲,Neuralink的人體臨牀試驗存在許多挑戰和風險,如技術的成熟度、安全性、倫理性、社會性等。因此,Neuralink的人體臨牀試驗需要在嚴格的監管和評估下進行,以確保其科學性、合理性和可持續性。

美國科技新聞網站CNET認爲,說服人們在體內植入非醫療產品更難獲得批准,採用這項技術還存在嚴重的倫理和社會障礙。“心靈感應”聽起來很酷,但無法迴避的事實是,Neuralink的植入物會取代一塊頭骨,這種植入比牙醫鑽洞更加嚴重。“心靈感應”裝置大約是硬幣大小,但更厚一些,它裝在患者頭骨上鑽的洞裡。另一方面,Neuralink對猴子的試驗也存在感染和植入鬆動的問題,這引起了動物權利活動人士的批評。

據CNN報道,2022年Neuralink試圖讓一隻猴子玩電子遊戲,但猴子卻死亡了,Neuralink因此受到審查。2022年12月,有員工告訴路透社,公司急於上市,導致動物不小心死亡,並受到聯邦調查。

期望人與人工智能共生

當馬斯克首次宣佈Neuralink時,他提出了直接向另一個人的大腦發送信息的想法。2017年,他將其稱之爲“雙方同意的心靈感應”。Neuralink曾希望2020年就開始人體測試。直到去年5月,Neuralink才獲得美國食品藥品監督管理局(FDA)的人體臨牀試驗許可。幾個月後,這家初創公司開始招募由頸脊髓損傷或肌萎縮側索硬化症(ALS,即漸凍症)引起的四肢癱瘓患者。

去年9月,Neuralink在一篇關於招募試驗參與者的博客文章中表示,該試驗是“精確機器人植入腦機接口”研究的一部分,旨在研究其植入物和手術機器人的安全性,並測試其設備的功能。研究大約需要6年時間才能完成。試驗患者將通過手術將芯片植入大腦中控制移動意圖的部分。這種由機器人安裝的芯片將記錄大腦信號,並將信號發送到一個應用程序,最初的目標是“讓人們能夠僅用自己的思想來控制電腦光標或鍵盤”。

除Neuralink外,腦機接口公司Synchron也在從事類似研究,它是第一家獲得FDA許可在2021年對人類進行測試的公司。從那以後,該公司一直在招募患者並進行植入試驗。2021年12月,澳大利亞62歲的漸凍症患者菲利普·奧基夫用“意念”在社交媒體上發佈了一條簡短的消息:“你好,世界(Hello World)”。植入奧基夫大腦的正是Synchron的設備,它以無線方式讀取腦電波,轉爲文字。此外,貝萊德神經科技公司(BlackRock Neurotech)多年來一直在人體上測試植入。同步醫療公司(Synchron Medical)2023年公佈了一款通信植入物的測試結果。精密神經科學公司(Precision Neuroscience)正在研究侵入性更小的植入物。

腦機接口公司Synchron也在從事類似研究。(02:25)

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學術界也源源不斷髮表相關論文。去年8月,《自然》雜誌發表的論文報告了新的腦機接口裝置。由美國斯坦福大學團隊開發的腦機接口裝置可以通過插入大腦的細電極陣列收集單個細胞的神經活動,並訓練人工神經網絡來解碼病人想說的話。在該裝置的幫助下,一名肌萎縮側索硬化症病人能以每分鐘62個詞的速度進行交流,這種語速是此前類似裝置的3.4倍,更接近每分鐘約160個詞的自然對話。

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而馬斯克的終極目標是通過一個完整的腦機接口,讓人類與人工智能實現某種共生,增強人類能力,這遠遠超出了恢復運動、溝通和視力的短期目標。從長遠來看,他希望腦機接口技術可以用來加速與計算機及其他有接口的人的交流,外化和提高記憶容量,在人類無法達到的靈敏度和光譜上看到或聽到細節。最終,馬斯克等人認爲,在人工智能日益強大的時代,人類需要這種植入物來保持相關性。不過,批評人士認爲,將這項技術用於增強健康人羣的功能,會引發許多用於治療時沒有提出的倫理問題,以及關於精神隱私、大腦數據和黑客攻擊的許多推測性擔憂。

安全性、穩定性和可拉伸性挑戰

回到眼下,腦機接口還需要解決更多現實挑戰。從試驗走向更廣泛的醫療應用還需要很長時間,更不用說馬斯克將數字思維與人工智能融合的夢想了。

“大腦-神經系統接口的想法在未來對神經系統疾病患者有很大的幫助潛力。”但英國神經科學協會主席塔拉·斯皮爾斯-瓊斯(Tara Spires-Jones)表示,這些大多數腦機接口需要侵入性神經外科手術,並且仍處於實驗階段,因此可能還需要很多年才能普遍使用。

腦機接口主要有侵入式和非侵入式,侵入式採用神經外科手術方法將採集電極植入大腦皮層、硬腦膜外或硬腦膜下。非侵入式腦機接口是通過附着在頭皮上的穿戴設備測量大腦電活動,它朝着小型便攜、可穿戴等方向發展。

復旦大學光電研究院青年研究員宋恩名對澎湃科技(www.thepaper.cn)表示,侵入式腦機接口是未來趨勢。“人腦的顱骨實際上是一個非常好的屏蔽箱,它把很多有用的信號屏蔽掉,如果我們只是用可穿戴的頭盔,信號的質量也就是信噪比會比較低,要外接放大器,進一步改良信號,這會限制腦機接口的應用。”而植入式器件可以直接得到最原始、最清晰的腦電信號。

但宋恩名錶示,腦機接口更大的挑戰在於安全性、穩定性和可拉伸性。大腦是人體的核心器官,漏電流等對人體尤其是大腦內部的傷害較大。除此之外,穩定且長期的信號採集和可隨器官同步運動的拉伸不滑移能力也是對腦機接口器件的追求。植入式器件只有保證安全性、穩定性和可拉伸性,腦機接口技術未來纔會飛速發展。

儘管賈傑也表示腦機接口在康復科的應用具有巨大的潛力和價值,但他認爲還需要進一步研究和理解大腦的神經機制和工作原理,以便更好地解析和利用神經信號。同時開發更加可靠、穩定和高效的腦機接口技術和設備,以滿足臨牀需求。