丁香园|马斯克发布脑机接口：已无损植入猪脑，将在截瘫患者开展试验

本文作者：DXY-xm
北京时间 8 月 29 日早晨，马斯克举行了今年新的 Neuralink 脑机接口芯片发布会，这个无比赛博朋克的概念正式走进了医学的现实，很快引起沸腾。
据发布会介绍，这种芯片已经实现无损植入猪脑，并得到成功应用。
目前，美国 FDA 已经批准这种技术在人体进行临床试验，第一批试验对象为截瘫病人。

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图源：YouTube 视频截图
脑机接口：从科幻照进现实
马斯克带来的 Neuralink ，本质上是一个脑机接口设备。
所谓脑机接口，指的是一种将神经元信息转换为能够控制外部软件或硬件（例如计算机或机械臂）的命令的设备。
大部分人对「脑机接口」的畅想还停留在科幻小说的描写里，但这束光线正在逐渐照进临床现实。

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电影《攻壳机动队》海报
2000 年，《自然》杂志首次报道了从猴子的大脑皮层成功获取到了脑电信号，对千里之外的机器人进行了实时控制。而帮助数十万失聪患者恢复听力的人工耳蜗技术，也属于一种脑机接口。

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Nature首次报道猴子利用脑机接口控制机器人
马斯克对于脑机接口早已钟情许久。
Neuralink 公司成立于 2016 年。 2019 年的发布会中发布了一款实现脑机接口的设备，该设备主机置于耳后，通过微电线与预先在脑内的植入的感受器相连接。通过将主机中的信号导出，得到感受器接受到的信息。

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那么，这次的发布会又带来了哪些新东西？
三只小猪的故事
首先，一个可能是人们最关心的问题：究竟植入这种芯片，安全吗？
为了回答这个问题，马斯克对着三只小猪露出了慈父的笑容。
从发布会上来看，植入了 Neuralink 芯片的实验猪仍然精神抖擞。实验人员可以通过芯片传导出来的信息看到猪的脑电图。

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其次，一个最直观的差别：外观，新的芯片「隐形」了。
原本的设备是通过耳后的有线设备与脑内感受器的连接获取信息，而新的设备则是采用了无线技术，通过芯片植入的方式将设备完全植入脑中，在外观上完全看不出患者应用了这款设备。

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此外，对比现有的深部脑刺激技术，它对大脑带来的损伤可能更少。
现行的深部脑刺激主要应用在帕金森疾病患者中，而深部脑刺激技术使患者能够通过生物电控制身体减少或消除震颤。
尽管这一方法已经帮助了超过 15 万病人，但是深部脑刺激疗法可能面临一个问题：它会在应用中损伤「方糖」大小的脑组织，并且不能读写高带宽的生物信息，其应用的稳定性也较差。
而新的 Neuralink 除更加的轻便外，采用了无线的方式充电及读取信息，在所连接的电极数量上也有很大的优化。
据介绍，患者充电一晚上之后，醒来就能得到一整天的设备续航。分页标题

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在植入方式上，全自动机器人手术代替了传统的手术方式。
据介绍，这种全自动机器人手术无需全麻，并能在一小时之内完成，让患者能在一天之内出院。

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2017 年对于脑机接口的应用问题上，同领域的 Openwater 公司技术专家 Mary Lou Jepsen 就提到，感受器或任何外物植入过程其中一个很大的问题就是造成微小血管的损伤。研究证明毛细血管的损伤与阿尔兹海默症的发病有密切的关系。
而新的 Neuralink 在全自动机器人的手术下，会规避脑部的血管，从而避免造成出血及可能带来的其他隐患。

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新技术：是阳光，还是风雨？
发布会开场，马斯克提到：「每个人的一生都可能遭遇神经系统疾病：失忆、抑郁、失明……这项技术将会是一项造福人类的技术。」

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当前，美国 FDA 已经批准了这种 Neuralink 芯片进行人体的临床试验，第一批试验对象将会是截瘫病人。
不过，这项新技术也面临着不少争议。
1、生命安全。
外部芯片的植入会破坏脑部的天然物理防护，如果相关软硬件设施被非法使用（如输入恶意信号、更改信号阈值），可能引发脑部混乱，严重情况下将导致脑部受损，甚至危及生命安全。
另一方面，目前的实验环境下，实验对象都受到了很好的保护，少有外伤、感染等意外发生。如果这项技术大力推广，这些外部的芯片能否维持稳定，继续为病人工作呢？
2、个人隐私。
脑机接口技术不但能采集人类已表达出来的隐私信息，还将具备采集各种仅存储在大脑内部的隐私信息的能力，如健康状况、生活经历等隐私信息。
如果不对脑机接口技术对人类隐私的收集、分析的能力进行有效的限制，应用这项技术的人类，可能在机器面前彻底沦为「透明人」。
3、信号来源及其所带来的自主权问题。
随着脑机接口技术的不断突破与深入发展，其功能将从采集和解析脑信号，扩展到实现大脑与人工智能的深度融合。
当大脑与人工智能相辅相成、共同决策时，真正的主导者将是谁？
我们所获得的信号，究竟是人类发出的，还是人工智能习得后替代人类发出的？如果是后者，那么它是否真实代表了应用者的真实想法呢？
最后，脑机接口技术的蓬勃发展，确实给临床诊疗方式带来了新的可能性。除了之前提到的对帕金森病患者的应用外，研究人员还在进行进一步研究，以期将这项技术应用在如抑郁症、自闭症等神经、精神疾病中。我们期待看到更多疾病的诊疗瓶颈在新技术的发展下被逐步攻克。
新技术让人激动，也可能让人担忧。而马斯克、Neuralink 和三只小猪迈出的这一步，给人类带来的将是阳光还是风雨呢？（内容审核：gyouza）
题图来源：Youtube 视频截图
参考文献：
1.An Integrated Brain-Machine Interface Platform With Thousands of Channels. J Med Internet Res. 2019 Oct; 21(10): e16194.
2.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6914248/ 分页标题
3.https://www.youtube.com/watch?v=r-vbh3t7WVI
【丁香园|马斯克发布脑机接口：已无损植入猪脑，将在截瘫患者开展试验】4.https://www.youtube.com/watch?v=DVvmgjBL74w