脑机接口远不如埃隆·马斯克声称的那么容易

我们对大脑的了解还不足以让你用意念控制智能手机。

埃隆·马斯克创立的脑机接口公司 Neuralink 本周首次展示了其技术。新系统包含数千个嵌入柔韧、微小的线状电极中,然后通过一种新颖的“缝纫机”式机器人植入大脑。一篇由马斯克和 Neuralink 署名的论文描述了该技术以及在恒河猴身上进行的初步实验。在本周的一次演示中,马斯克表示该技术也已在猴子身上进行了测试。

第一个成功植入人脑的案例发生在 2006 年。多年来,这些接口已使受试者能够控制机器人手臂等任务。专家表示,马斯克开发的新系统——这些线状电极以及它们所允许的大量电极——标志着向前迈出了一步,尽管仍存在障碍。

“这项技术比我们现在拥有的很多东西都要好,但我看到了很多需要克服的障碍,”费城杰斐逊大学医院的神经外科医生 Chengyuan Wu 表示,他从事植入设备的工作。“我不知道他们是否有不愿分享的秘方,还是这是一个疏忽——我希望是前者。”

例如,科学家们仍然难以让植入大脑的电极长时间保持工作状态。“当你把东西放进大脑时,你希望它们体积小,创伤性小,”吴说。“但小东西往往更脆弱。”他说,在其他脑机接口中,电极及其传输的信号会随着时间的推移而退化。异物还会触发脑细胞,使其对组织损伤做出反应,导致瘢痕组织。“身体的自然反应是隔离植入物,你获得信号会更困难。你就像隔着一堵更厚的墙在听,”吴说。

犹他大学神经科学家、眼科学与视觉科学副教授 Bryan Jones 表示,在这个被称为神经胶质增生的过程中,大脑中的细胞也会肿胀并产生可能在整个大脑中产生连锁反应的信号。它也可能改变大脑中电路的功能方式。他说,基础神经科学研究还不足以确切了解其影响。“我们需要研究其中一些基本机制。”

吴还想知道系统移除的难易程度。“所有的线状电极都会保持完好无损,还是会卡在大脑里?听起来很棒,但当你深入研究细节时,会有一些担忧,”他说。

Neuralink 的论文提到,该技术可以帮助脊髓损伤患者控制相关设备。然而,在演示中,马斯克描述了将这些设备植入健康人群,使手术像 Lasik 视力矫正手术一样安全普遍。吴表示,这是一个重大的心理障碍,他今天还在努力说服癫痫患者接受脑部手术以提高生活质量。所有手术都有出血和感染的风险,但对于大脑关键区域的脑部手术,这些风险可能会产生重大影响。即使是治疗癫痫的手术,例如不涉及大脑运动中心的,也存在风险。“如果运动皮层出血怎么办?你可能会使原本活动自如的患者瘫痪,”吴说。他说,这些植入物将是为健康人群提出的,而风险永远不会为零。

卡内基梅隆大学生物医学功能成像和神经工程实验室主任 Bin He 表示:“这不仅仅是一个技术问题,还有一个伦理维度。”虽然植入技术可能使某些疾病患者受益,但 He 表示,他很难想象它将如何应用于普通人群,无论技术变得多好。“我们是否会造成大脑损伤,总是存在不确定性,”他说。

他从事脑机接口的非侵入性方法研究。由于这些系统中的电极位于颅骨外部,因此信号更难解释。然而,He 表示,机器学习和人工智能的进步改善了这一过程:上个月,他的团队发表了一项研究,显示他们能够开发出一种控制机器人手臂的设备。“这是一种以前只有侵入性系统才能展示出的能力。”He 说,即使非侵入性系统不太精确,它们仍然可能是更好的选择。“如果你能做你想做的事,而且不必进行脑部植入,你会选择哪一个?”

马斯克表示,他的目标是让该公司的技术(已在恒河猴和普通猴身上进行了测试)在今年年底前植入人体——专家认为这不太可能。“这个时间表有点激进,”吴说。他说,他预计要到大约三年后才能进行人体试验。

吴表示,脑机接口的研究一直在快速发展,但像马斯克这样的人参与进来,有潜力让事情发展得更快——只要是合作关系。“事情不会仅仅基于一个机构和一个公司前进,”他说。“如果埃隆·马斯克愿意说,这是技术,我们都来使用它,并利用不同实验室的专业知识,这将推动事情进一步发展。”他说,如果没有这一点,不会有太大的进展。“我们将继续在各自的领域运作。”

琼斯说,重要的是要抵制马斯克带来的炒作。“重要的是要对这个问题持现实态度,”他说。“让我们不要用科学来做我们无法兑现的承诺。”

 

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