最新腦機接口芯片“15分鐘完全植入大腦”，釋放何種行業(yè)風(fēng)向
昨天，Neuralink（神經(jīng)連接公司）創(chuàng)始人埃隆·馬斯克在社交媒體平臺X上宣布，該公司研發(fā)的腦機接口芯片首次植入人類大腦，植入者恢復(fù)良好，而且已初步檢測到了預(yù)想中的大腦神經(jīng)元尖峰信號——這是將大腦指令傳遞到肢體的關(guān)鍵。
這一腦機接口領(lǐng)域的重磅消息，立即引發(fā)了全球關(guān)注。腦機接口專家、中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與技術(shù)研究所陶虎研究員表示，Neuralink的這一進(jìn)展明確了腦機接口的發(fā)展趨勢——以臨床應(yīng)用為導(dǎo)向，在神經(jīng)相關(guān)重大疾病的治療中發(fā)揮其無可替代的優(yōu)勢。
同時，陶虎也指出，國內(nèi)腦機接口領(lǐng)域應(yīng)正視與國際頂尖團(tuán)隊在工程能力方面的差距，盡快形成頂層設(shè)計，更高效配置各方資源，在腦機接口領(lǐng)域形成中國的獨到優(yōu)勢。
“一枚硬幣”背后的實力差距
根據(jù)Neuralink公布的操作流程，這次試驗是將一枚硬幣大小的植入物“N1”，通過手術(shù)機器人“R1”植入到大腦區(qū)域，整個過程約15分鐘。
隨后，N1內(nèi)的芯片就會將記錄到的大腦信號——即患者的意念，無線傳輸?shù)絅euralink的解碼運動意圖應(yīng)用程序上。應(yīng)用程序?qū)Υ竽X信號進(jìn)行解碼后，再通過藍(lán)牙控制外部設(shè)備，從而讓患者去做自己想做的事，比如控制鼠標(biāo)和鍵盤。
Neuralink官網(wǎng)稱，N1“完全可植入，在外觀上看不出”。這一植入體包含了生物相容性外殼、袖珍感應(yīng)電池、芯片與處理神經(jīng)信號的電子器件，以及分布在16根絲線上的1024個柔性電極。
陶虎說，此次的植入物“N1”是一個完整的腦機接口系統(tǒng)，并非僅僅一枚電極，這展示出馬斯克團(tuán)隊突出的工程能力和領(lǐng)先優(yōu)勢。目前，全球絕大多數(shù)腦機接口產(chǎn)品還無法實現(xiàn)整個系統(tǒng)植入人腦。
事實上，早在去年2月，中國腦機接口研發(fā)團(tuán)隊腦虎科技就通過電極植入，獲取到了人類大腦神經(jīng)元尖峰信號，并成功實現(xiàn)了解碼。盡管從技術(shù)上看，馬斯克此次宣布的進(jìn)展并未有重大實質(zhì)性突破，但不可否認(rèn)，這種全系統(tǒng)植入體背后所體現(xiàn)的系統(tǒng)集成與工業(yè)設(shè)計能力，反映出的恰恰是Neuralink的過人之處，也是國內(nèi)腦機接口研發(fā)團(tuán)隊與國際頂尖團(tuán)隊的差距所在。
陶虎解釋，腦機接口是一個涉及微電子、臨床醫(yī)學(xué)、材料、芯片、算法等十多門學(xué)科的交叉融合領(lǐng)域，“馬斯克團(tuán)隊擁有更多學(xué)科背景、數(shù)量更龐大的人才隊伍，以及更充裕的資金，這些都為其在工程實現(xiàn)上贏得了優(yōu)勢”。
從動物到人，直指臨床應(yīng)用
談及馬斯克團(tuán)隊的這項進(jìn)展，最讓陶虎感到振奮的是，“腦機接口已到了必須在臨床上展示其能力的時間點，這項技術(shù)不能再自封于實驗室的科學(xué)探索，也不能僅停留在小鼠、猴子等動物身上做演示。”
他認(rèn)為，作為全球腦機接口領(lǐng)域最領(lǐng)先、最具代表性的團(tuán)隊之一，Neuralink將腦機接口成功植入患者體內(nèi)，給行業(yè)帶來了明確的風(fēng)向標(biāo)，即發(fā)力臨床應(yīng)用。
其實，從創(chuàng)立Neuralink起，馬斯克的目標(biāo)就是通過“人腦與機器交互”，在漸凍癥（ALS）、失明、四肢截癱等目前臨床上束手無策的神經(jīng)相關(guān)重大疾病上，讓患者失去的能力“失而復(fù)得”。為此，Neuralink在經(jīng)過猴子、豬等多次動物植入電極試驗后，于2023年5月獲得了美國食品藥品監(jiān)督局（FDA）的批準(zhǔn)，啟動腦機接口植入人體的臨床研究。當(dāng)年9月，項目開始招募臨床試驗志愿者，招募的對象為因ALS而四肢癱瘓者。
在國內(nèi)，不少腦機接口團(tuán)隊也瞄準(zhǔn)了臨床重大疾病應(yīng)用這一方向。比如，腦虎科技與華山醫(yī)院聯(lián)手在語言解碼上進(jìn)行臨床試驗，為失語者探索基于腦機接口的治療方法。同時，該公司計劃于今年開展針對漸凍癥患者的腦機接口長期在體臨床試驗，以幫助漸凍癥患者重建運動和語言功能。
專家表示，目前Neuralink的這項臨床試驗才剛開始，能夠獲取的信息還相當(dāng)有限，具體效果如何，有待進(jìn)一步確認(rèn)。
被誤讀的“第一人”依然珍貴
隨著馬斯克的推文，“人類大腦首次植入芯片”的消息就在各大媒體平臺上迅速傳播。但實際上，這并非人類大腦第一次植入芯片。
早在2015年，來自美國加州理工學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家理查德·安德森就成功在一位四肢癱瘓的病人大腦中植入了芯片，使其喝到了一口冰啤。在腦機技術(shù)的發(fā)展史上，這是一個代表著重要突破的里程碑事件。從此，該領(lǐng)域從理論萌芽、概念論證，走上了臨床應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的道路。
而從馬斯克推文的原文表述來看，他所表達(dá)的意思是接受Neuralink植入體的“第一人”。盡管“第一人”被誤讀，但并不影響這次臨床試驗之于腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意義。
就在昨天，清華大學(xué)與首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院披露，三個月前，他們將兩枚硬幣大小的腦機接口處理器植入一位已四肢癱瘓14年的高位截癱患者顱骨中。
經(jīng)過三個月的居家康復(fù)訓(xùn)練，目前患者可以通過腦電活動驅(qū)動氣動手套，實現(xiàn)自主喝水等腦控功能，抓握準(zhǔn)確率超過90%。
陶虎認(rèn)為，對國內(nèi)腦機接口領(lǐng)域的發(fā)展而言，是時候設(shè)定一個更為高遠(yuǎn)的目標(biāo)，以此為抓手，整合能力、調(diào)配資源。他說：“我們已在生物材料、神經(jīng)編解碼等技術(shù)點上形成優(yōu)勢，而且擁有豐富的臨床資源。從Neuralink這一最新進(jìn)展上，我們應(yīng)該正視差距，盡早補上相應(yīng)短板。”
（原標(biāo)題：馬斯克宣布Neuralink最新腦機接口芯片首次植入人類大腦“15分鐘完全植入”釋放何種行業(yè)風(fēng)向）
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