Motif Neurotech研發(fā)只需穿透頭骨的腦機(jī)接口,已完成人體測(cè)試并發(fā)表論文
Motif Neurotech研發(fā)只需穿透頭骨的腦機(jī)接口,已完成人體測(cè)試并發(fā)表論文
deeptechchina
DeepTech 是一家專(zhuān)注新興科技的資源賦能與服務(wù)機(jī)構(gòu),以科學(xué)、技術(shù)、人才為核心,通過(guò)科技數(shù)據(jù)與咨詢(xún)、出版與影響力、科創(chuàng)資本實(shí)驗(yàn)室三大業(yè)務(wù)板塊,推動(dòng)科學(xué)與技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)程。DeepTech 同時(shí)是《麻省理工科技評(píng)論》中國(guó)區(qū)獨(dú)家運(yùn)營(yíng)方。
在腦機(jī)接口的世界里,
Neuralink
似乎吸引了所有人的目光。
不久前,該公司在 X(原
推特
)平臺(tái)發(fā)布了一段視頻,展示了該公司第一個(gè)接受大腦植入物的人類(lèi)受試者,該植入物被命名為 Telepathy。
受試者是一名肩膀以下癱瘓的 29 歲男子,植入芯片后他可以用大腦下棋和移動(dòng)光標(biāo)。他在視頻中說(shuō),學(xué)會(huì)控制它“就像使用原力”。
此次人體試驗(yàn)引起了大轟動(dòng),這并不是因?yàn)槭茉囌咄瓿闪耸裁刺厥馊蝿?wù)。
事實(shí)上,科學(xué)家早在 2006 年就成功實(shí)現(xiàn)了用大腦植入物移動(dòng)光標(biāo),而它引發(fā)的轟動(dòng)只是因?yàn)槠浼夹g(shù)非常先進(jìn)。
它所用的設(shè)備很小,而且是無(wú)線的。設(shè)備里面的電極很薄,很脆弱,必須由機(jī)器人植入到大腦中。
同時(shí),
Neuralink
的創(chuàng)始人埃隆·馬斯克(Elon Musk)也是一個(gè)自帶流量的角色,他曾為該公司的技術(shù)“夸下??凇?,很多人都在關(guān)注他的一言一行。
眾所周知,馬斯克對(duì)使用芯片增強(qiáng)大腦很感興趣,而不僅僅是恢復(fù)因傷病而喪失的功能。
(來(lái)源:STEPHANIE ARNETT/MITTR | ENVATO, SYNCHRON VIA BUSINESSWIRE(DEVICE))
但在所有嘗試用腦機(jī)接口幫助失去行動(dòng)或說(shuō)話能力的人的公司里,
Neuralink
并不是唯一一家。
在比爾·蓋茨(Bill Gates)和杰夫·貝佐斯(Jeff Bezos)的資助下,總部位于美國(guó)紐約的 Synchron 公司,已經(jīng)在 10 個(gè)人身上植入了腦機(jī)接口設(shè)備。
上周,它啟動(dòng)了一項(xiàng)患者登記項(xiàng)目,旨在為更大規(guī)模的臨床試驗(yàn)做準(zhǔn)備。
而現(xiàn)在,讓我們來(lái)看看還有哪些開(kāi)發(fā)腦芯片的公司,它們的進(jìn)展如何,以及它們采用了哪些不同的技術(shù)和方法。
在這一領(lǐng)域工作的大多數(shù)公司都有相同的目標(biāo):從大腦中獲取足夠的信息來(lái)解讀用戶(hù)的意圖。
這是為了幫助那些不能輕易活動(dòng)或說(shuō)話的人進(jìn)行交流,要么幫助他們控制電腦光標(biāo),要么將他們的大腦活動(dòng)轉(zhuǎn)化為語(yǔ)音或文本。
有很多種方法可以對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行分類(lèi),但美國(guó)萊斯大學(xué)的生物工程師雅各布·羅賓遜(Jacob Robinson)喜歡根據(jù)它們的侵入性進(jìn)行分類(lèi)。
這是一種技術(shù)上的權(quán)衡。電極越深,植入所需的手術(shù)侵入性就越大,風(fēng)險(xiǎn)也就越大。
但更深入的電極也會(huì)更接近這些公司希望記錄的大腦活動(dòng),因?yàn)樗鼈兛梢圆蹲降椒直媛矢叩男畔ⅰ?/span>
比如說(shuō),讓設(shè)備解碼語(yǔ)音。這就是
Neuralink
和 Paradromics 等公司的目標(biāo)。
雅各布·羅賓遜是 Motif Neurotech 公司的 CEO 兼聯(lián)合創(chuàng)始人,該公司正在開(kāi)發(fā)一種只穿透頭骨的腦機(jī)接口(稍后將詳細(xì)介紹)。
相比之下,
Neuralink
的設(shè)備配有進(jìn)入大腦皮層的電極。羅賓遜稱(chēng)其“就在最表層的幾毫米內(nèi)”。
另外兩家公司,總部位于美國(guó)奧斯汀的初創(chuàng)公司 Paradromics 和 Blackrock Neuroteh 公司,也開(kāi)發(fā)了能夠穿透皮層的芯片。
羅賓遜說(shuō):“這可以讓你更加接近神經(jīng)元,并獲得每個(gè)腦細(xì)胞正在做什么的信息?!?/span>
靠近神經(jīng)元和更多可以“監(jiān)聽(tīng)”其活動(dòng)的電極能夠提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣然颉皫挕?。帶寬越大,設(shè)備就越有可能將大腦活動(dòng)轉(zhuǎn)化為語(yǔ)音或文本。
就參與者的數(shù)量而言,Blackrock Neurotech 公司遙遙領(lǐng)先。自 2004 年以來(lái),它的 Utah 陣列已被植入數(shù)十人體內(nèi)。美國(guó)許多學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室都在使用這種陣列。
正是這個(gè)陣列構(gòu)成了 Blackrock 的 MoveAgain 設(shè)備的基礎(chǔ),該設(shè)備于 2021 年獲得了美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局的突破性設(shè)備認(rèn)證。但羅賓遜說(shuō),它的帶寬可能低于
Neuralink
的設(shè)備。
羅賓遜說(shuō):“Paradromics 擁有最高帶寬的接口,但他們還沒(méi)有在人類(lèi)身上展示這一點(diǎn)?!?/span>
它的電極安置于手表電池大小的芯片上,但該設(shè)備需要一個(gè)單獨(dú)的無(wú)線發(fā)射器,該發(fā)射器需要植入胸部,并通過(guò)電線連接到大腦植入物。
不過(guò),所有這些高帶寬設(shè)備都有一個(gè)缺點(diǎn)。Synchron 創(chuàng)始人湯姆·奧克斯利(Tom Oxley)在 2022 年的 TED 演講中表示,它們都需要開(kāi)顱手術(shù),但“大腦真的不喜歡有針頭扎進(jìn)去”。
Synchron 開(kāi)發(fā)了一種安裝在支架上的電極陣列,這與醫(yī)生用來(lái)支撐堵塞動(dòng)脈的設(shè)備完全相同。
這種名為 Stentrode 的設(shè)備可以通過(guò)頸部的切口輸送到運(yùn)動(dòng)皮層上方的血管中。
這種獨(dú)特的輸送方法避免了開(kāi)顱手術(shù)。但羅賓遜說(shuō),將該設(shè)備放置在大腦上方而不是大腦內(nèi)部,會(huì)限制它所能捕獲的數(shù)據(jù)量。
他懷疑該設(shè)備能否捕捉到足夠的數(shù)據(jù)來(lái)移動(dòng)光標(biāo),但這足以產(chǎn)生點(diǎn)擊。“他們可以點(diǎn)擊是或否,上或下?!彼f(shuō)。
由
Neuralink
前高管創(chuàng)立的 Newcomer Precision Neuroscience 公司開(kāi)發(fā)了一種比頭發(fā)還薄的柔性電極陣列,類(lèi)似于一塊膠帶。它通過(guò)一個(gè)小切口在皮層頂部滑動(dòng)。
該公司于 2023 年啟動(dòng)了首次人體試驗(yàn)。在這些初步研究中,該陣列暫時(shí)植入了那些因其他原因正在接受腦部手術(shù)的人身上。
上周,羅賓遜和他的同事在
Science Advances
上報(bào)道了 Motif Neurotech 設(shè)備的首次人體測(cè)試,該設(shè)備只穿透頭骨。
他們將這種小型無(wú)電池設(shè)備暫時(shí)放置在一名已經(jīng)計(jì)劃接受腦部手術(shù)的患者的運(yùn)動(dòng)皮層上方。
該設(shè)備被稱(chēng)為數(shù)字可編程腦上治療(DOT,Digitally Programmable Over-brain Therapeutic)。當(dāng)他們啟動(dòng)設(shè)備時(shí),他們看到病人的手在動(dòng)。
Motif 設(shè)備的最終目標(biāo)不是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),因?yàn)樗麄儗⒛抗馔断蛄艘粋€(gè)完全不同的應(yīng)用:緩解情緒障礙。
羅賓遜說(shuō):“在所有脊髓損傷的人里,有很多很多人患有嚴(yán)重的抑郁癥,而且藥物對(duì)他們沒(méi)有效果。他們的絕望與常人無(wú)異,只是不為人所知?!?/span>
但研究表明,該設(shè)備的強(qiáng)度足以刺激大腦,這是朝著實(shí)用化目標(biāo)邁出的第一步。
據(jù)介紹,該設(shè)備位于大腦上方,因此無(wú)法捕獲高帶寬數(shù)據(jù)。但因?yàn)?Motif 并沒(méi)有試圖解碼語(yǔ)音或幫助人們用大腦移動(dòng)光標(biāo),所以也不需要那么多數(shù)據(jù)。
羅賓遜說(shuō):“你的情緒變化遠(yuǎn)不如你嘴里講出的話那么快?!?/span>
在這些公司中,哪一家會(huì)脫穎而出還有待觀察,但隨著該領(lǐng)域已經(jīng)逐漸產(chǎn)出成果,用大腦控制東西似乎不再是科幻小說(shuō)中的情節(jié)。
盡管如此,這些設(shè)備仍將主要用于有嚴(yán)重身體損傷的人。
至于
Neuralink
所謂的“重新定義人類(lèi)能力的邊界”,以及“擴(kuò)大我們體驗(yàn)世界的方式”,可千萬(wàn)不要指望大腦植入技術(shù)能很快實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。
支持:Ren
排版:羅以
01/ 讓AI向生物級(jí)智能邁出重要一步:北航團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)新型人工神經(jīng)元器件,能對(duì)外界信號(hào)做出超快超精響應(yīng)
05/ 科學(xué)家研發(fā)紫外雙光梳光譜新方法,信噪比達(dá)到量子噪聲極限,開(kāi)啟精密光譜和生醫(yī)傳感新應(yīng)用
-
2023年各省最新電價(jià)一覽!8省中午執(zhí)行谷段電價(jià)! 2023-01-03
-
PPT導(dǎo)出高分辨率圖片的四種方法 2022-09-22
-
全國(guó)消防救援總隊(duì)主官及簡(jiǎn)歷(2023.2) 2023-02-10
-
我們的前輩!歷屆全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)大師完整名單! 2022-11-18
-
關(guān)于某送變電公司“4·22”人身死亡事故的快報(bào) 2022-04-26
