沒有一項技術(shù)路線是完美的。Synchron優(yōu)先考慮了安全,Neuralink則顯得更為激進(jìn)。但就以目前來說,Synchron還是領(lǐng)先了它的競爭對手一步——Neuralink還卡在FDA的人體實驗審批上。
馬克思·霍達(dá)克(Max Hodak)上一個為人所知的身份是腦機接口公司Neuralink的聯(lián)合創(chuàng)始人兼總裁,但現(xiàn)在,他的新身份是另一家腦機接口公司Synchron的投資人。離開Neuralink后,他成為了Neuralink的競爭對手。
(資料圖片僅供參考)
就在7月6日,紐約的西奈山醫(yī)療中心,Synchron實施了美國第一起人體腦機接口手術(shù)。受術(shù)者是一名身患肌萎縮側(cè)索硬化癥的病人,已經(jīng)喪失了行動和說話的能力。
肌萎縮側(cè)索硬化癥俗稱漸凍癥,患者的肌肉會逐漸萎縮,最后完全喪失行動能力。和阿茲海默癥不同,這種疾病并不會影響病人的神經(jīng)活動。即使是晚期病人,也可以一直保持清醒的意識。
Synchron的目的,就是使這些病人可以通過意識,操控電子設(shè)備,例如發(fā)送短信或者網(wǎng)上購物。這也不是Synchron第一次實施人體腦機接口手術(shù)。此前,Synchron就已經(jīng)在澳大利亞的4位病人身上植入了它的設(shè)備。
腦機接口的核心工作原理,是將大腦的生物電信號轉(zhuǎn)化為外部控制裝置可以識別的命令。通常來說,腦機接口分為侵入式和非侵入式兩種。
非侵入式腦機接口就是將電極置于顱骨上,是一種比較初級的腦機接口。優(yōu)勢在于不需要外科手術(shù),不會侵害人體。但也因此,采集到的信號質(zhì)量很低。
侵入式腦機接口需要通過外科手術(shù)將電極直接與大腦皮層接觸。這么做的好處在于測試到的信號噪聲低、損失小,但需要開顱手術(shù)。Neuralink的腦機接口,植入創(chuàng)口直徑就大于2厘米。
Neuralink電極植入示意圖|圖片來源:TechCrunch
Synchron的獨特之處在于,它們創(chuàng)新了電極植入方式,從而規(guī)避了開顱手術(shù)。在手術(shù)過程中,醫(yī)生會先在病人的脖子上開一個微型創(chuàng)口,通過頸靜脈導(dǎo)管,將網(wǎng)狀植入物輸入到大腦皮層的血管中。
當(dāng)導(dǎo)管被移除時,這個網(wǎng)狀植入物就會打開并與血管的外邊緣融合。根據(jù)這臺手術(shù)的主刀醫(yī)生沙赫拉姆·馬吉迪(Shahram Majidi )的說法,這個過程非常類似于植入冠狀動脈支架,只需要幾分鐘。
Synchron的網(wǎng)狀電極|圖片來源:Synchron
手術(shù)的第二步是將電極與植入患者胸腔的計算設(shè)備連接起來。當(dāng)神經(jīng)元在大腦中工作時,電極會讀取這些信號,計算設(shè)備將這些信號放大,并通過藍(lán)牙發(fā)送給計算機或智能手機。
由于手術(shù)是微創(chuàng)的,相比開顱手術(shù)來說,對人體的損傷很小。雖然Synchron并沒有公布這位患者的術(shù)后的康復(fù)情況,但是主刀醫(yī)生馬吉迪表示:“植入手術(shù)進(jìn)行得非常順利,病人在手術(shù)后48小時就可以回家了?!?/p>
但Synchron的技術(shù)路線并不完美。由于植入物只存在于大腦血管中,并不直接與神經(jīng)元接觸,接收到的信號就會衰減。并且,電極數(shù)量也受到了限制。因為電極只能放置在支架上,目前Synchron只能實現(xiàn)16通道。與之相對的,Neuralink已經(jīng)能實現(xiàn)1024個通道。
侵入式接口面臨的另外一個問題就是生物相容性。由于免疫系統(tǒng)的作用,長期使用下來,植入物周圍會慢慢包裹上一層神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,使得采集到的神經(jīng)信號變?nèi)?。這也意味著隨著時間的推移,患者需要重新接受手術(shù)更換植入物。目前,腦機植入物在人體中的最長工作時間是兩年。
總的來說,人們渴望腦機接口能夠?qū)崿F(xiàn)科幻小說中的場景,但安全又是所有人的憂慮。傾入式接口在天枰的一端,非傾入式接口在天枰的另一端。所有的腦機接口公司所做的,就是在這兩段中找到平衡——如何在安全的前提下,盡可能實現(xiàn)更高的天花板。
沒有一項技術(shù)路線是完美的。Synchron優(yōu)先考慮了安全,Neuralink則顯得更為激進(jìn)。但就以目前來說,Synchron還是領(lǐng)先了它的競爭對手一步——Neuralink還卡在FDA的人體實驗審批上。
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