颅骨炎

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TUhjnbcbe - 2023/3/4 18:54:00
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Neuralink(图源:网络)

Neuralink希望使用“类似于缝纫机”的机器人将超细电极植入大脑深处,以达到治疗疾病的目的。由伊隆·马斯克(ElonMusk)出资开发脑机接口的秘密公司Neuralink终于披露了过去两年来的工作。但是,尽管有可能进行人类试验,但这项技术仍有很长的路要走,才能真正落地产生影响。

在加州科学馆的一次演讲中,Neuralink展示了一种医疗设备,它能够读取连接到实验室老鼠的个柔性电极的信息,比目前嵌入人体的系统快15倍。该公司的目标是最终将其植入瘫痪或其他疾病患者体内,使他们能够用头脑控制计算机。该公司有雄心勃勃的计划,最快明年开始人体试验。

那么它是如何工作的呢?按照目前的技术水平,外科医生必须在颅骨上钻孔以插入柔性电极。在未来,随着技术的发展,将使用激光打孔头骨上的小孔。目前最大的瓶颈之一是机械式地在颅骨上钻孔通过头骨传递振动,这是令人不愉快的,而激光钻则不会。这类“钻头”比人的头发要细得多,宽度约为4至6μm。

如果功能齐全,Neuralink的激光钻可能比旧技术具有实质性优势,因为它们不太可能损坏大脑。有研究发现,如果采用颅骨上打孔的方式将硬电极放入大脑中,几个月后,疤痕组织就会开始在它们周围堆积,电极的质量会随着大脑的移动而迅速下降,产品逐渐会失去作用。

置任何进入大脑的物体都需要耐用和稳定。如果把技术应用到人身上,那么它就必须终生留在那里。不能在任意的时间间隔内把东西从大脑里拿出来。那样极易造成损害。

Neuralink开发的柔性玻璃纸状导电导线一直是学术界感兴趣的概念。由国际组织BrainGate进行测试的最新技术已使人们能够控制机械臂从罐头中喝水并进行打字,仅凭自己的想法即可。但是它依赖于具有多达个电极通道的一系列坚硬的针头,从长远来看,这可能会出现问题,因为大脑运动了,但针头却没有。

Neuralink的聚合物可以解决这个问题,但神经外科医生仍然需要针状工具来插入软电线。根据其发布的技术白皮书,马斯克的创业公司已获得1.2亿英镑的资金,并雇用了90人的团队,已开发出“一种神经外科机器人,能够每分钟(自动)插入6根线(个电极)”。这个机器人看起来像显微镜和缝纫机之间的综合体,它会用一根硬针插入线,避免血管进入,从而降低大脑发炎反应的风险。

不过,纽约范斯坦医学研究所(FeinsteinInstituteforMedicalResearch)生物电子医学中心(CenterforBioelectronicMedicine)主任查德鲍顿(ChadBouton)表示,软电线穿透皮肤层仍有感染的风险。他的团队目前在患有瘫痪的患者中使用立体脑电图(EEG)。Neuralink可能已经找到了一种制造和连接电极的方法,但是鲍顿表示,主要的挑战将是从大脑中获取信息。Neuralink的微芯片N1传感器将被连接到头骨中。

它目前通过USB-C有线连接传输数据,尽管该小组正在研究一种无线选项。无线遥测技术已经取得了一些进展,但在不产生太多热量的情况下为那些植入大脑的设备供电仍然存在挑战,实现Neuralink所争取的带宽仍然是个问题。带宽越大,植入的电极越多,传输的数据就越多,这就需要更多的功率。

总的来说,灵活和柔软的线程的使用可能是脑机接口领域的下一步。然而,根据埃塞克斯大学人工智能行业研究员安娜·马特兰·费尔南德斯(AnaMatran-Fernandez)的说法,马斯克计划在年对人类进行首批植入试验的计划似乎过于乐观。

美国食品和药物管理局(FDA)的审批过程可能很慢,通常需要几次尝试才能获得批准。在如此短的时间内,招募人体试验对象可能会变得更加困难。

费尔南德斯的团队目前正在研究一个涉及经桡动脉截肢者的项目,花了一年多的时间才找到一名志愿者来尝试一种比Neuralink的植入性小得多的技术。“如果像许多截肢者一样,已经拥有了可以正常工作的东西,那么您可能不愿意尝试新的东西。”她认为,大脑完整的人冒险进行植入性手术的可能性更低。

但也有专家表示,只要以最有效和最安全的方式完成新技术,患者就可能愿意尝试新技术。这是要确保该技术有效,并且实际上会对他们的日常生活产生积极影响,脑机接口的医疗应用,例如恢复手部动作,应该是重中之重。

尽管马斯克关于脑机接口的愿景可能还有很长的路要走,但要获得FDA的支持并在未来几年内开始在人类身上进行试验,有必要将重点放在该技术的医疗用途上。马斯克的团队表示,他们将与斯坦福大学的杰米·亨德森(JaimieHenderson)等神经外科医生合作,后者是癫痫治疗专家,同时也是Neuralink的顾问,为研发这种临床设备迈出下一步。

今天全世界约有万人患有某种瘫痪,每年至少有25万人遭受脊髓损伤。目前Neuralink的重点可能在于将一种能够治疗瘫痪或帕金森氏病等医疗状况的治疗设备推向市场,但马斯克似乎有更大的计划。去年,他在《JoeRoganExperience》播客上发表讲话时说,最终技术将使人类“与AI有效融合”。

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