《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術 > 業界動態 > Neuralink腦機接口背后的秘密

Neuralink腦機接口背后的秘密

2019-07-22

  Neuralink近日終于披露了它在過去的兩年一直在研究的東西。但是,盡管承諾會在人體上進行試驗,但這項技術在真正產生影響之前還需要取得長足的進步。在面向加州科學院的一場展示中,Neuralink展示了一種醫療設備,它能夠讀取來自連接到一只實驗鼠的1500個柔性電極的信息——比目前植入人體的系統快15倍。

  該公司的目標是,最終將其技術植入癱瘓或其他疾病的患者體內,使得他們能夠用意念控制電腦。該公司雄心勃勃的計劃最早將于明年開始人體試驗。

  那么,這背后的工作原理是什么呢?Neuralink說,外科醫生得通過在顱骨上鉆洞來插入柔性電極。但在未來,他們希望用激光在頭骨上穿孔。Neuralink的總裁馬克斯·霍達克(Max Hodak)在接受《紐約時報》采訪時表示,“最大的瓶頸之一是,機械鉆子會在頭骨中產生耦合振動,這是令人不快的,而激光鉆子則不會帶來這種感覺?!彪姌O線會比人的頭發細得多,大概在4到6μm(微米,相當于1米的百萬分之一)。

  如果功能完善,Neuralink的電極線相比舊技術可能有很大的優勢,因為它們不太可能損傷大腦。賓夕法尼亞大學的計算機神經科學專家康拉德·科丁(Konrad Kording)說:“我們目前發現,如果我們把(硬的)電極植入大腦,幾個月后,類似疤痕組織的東西就會在周圍形成?!彼a充說,隨著大腦的運動,電極的質量會迅速下降。

  任何植入大腦的電極線都需要持久和穩定?!叭绻覀儼鸭夹g應用到人身上,那么它就必須永遠留在那里。我們不能在任意的時間間隔內把東西從大腦中取出或重新植入?!笨贫⊙a充道,“它難免會造成損害”。

  科丁說,Neuralink在開發的類似玻璃紙的柔性導電線是學術界非常感興趣的一個概念。國際財團BrainGate最近測試的一項新技術,可讓人們僅使用意念就能控制機器手臂,從而飲用罐子里的水和打字。但它依賴于一系列帶有多達128個電極通道的硬針,長期來看這可能會有問題,因為大腦會運動,但針不會。

5d3410b871719-thumb.png

5d3410c985765-thumb.png

5d3410bd2dde4-thumb.jpg

  科丁指出,Neuralink的聚合物可能會解決這個問題,但是神經外科醫生仍然需要一個針狀的工具來插入軟線,即“縫紉機”。馬斯克的創業公司已經獲得了1.2億英鎊的融資,雇傭了一個90人的團隊。該公司近日宣講時發布的一份技術白皮書稱,它已經開發出“一種神經外科機器人,能夠(自動地)每分鐘插入6根線(192個電極)”。該機器人看起來有些像顯微鏡和縫紉機的混合體,它會使用一根堅硬的針插入電極線,這樣做可以避開血管,從而降低大腦炎癥反應的風險。

  然而,紐約范斯坦醫學研究所生物電子醫學中心主任查德·鮑頓(Chad Bouton)表示,軟線穿透皮膚層仍會有感染的風險。

  他的團隊目前使用立體腦電圖(EEG)來診斷癱瘓患者。Neuralink也許已經找到了一種制造和連接電極的方法,但鮑頓表示,一個主要的挑戰將會是把信息從大腦中提取出來。Neuralink的微型芯片N1傳感器會被植入頭骨。

  目前,它通過USB-C有線連接傳輸數據,盡管Neuralink團隊正在研究無線的解決方案。布頓說,“無線遙測技術已經取得了一些進展,但要在為植入大腦的設備供能的同時,確保不會產生過多熱量,仍然是一項不小的挑戰。”他還指出,實現Neuralink所追求的帶寬仍然存在疑問。植入的電極越多,帶寬越寬,傳輸的數據就越多,這就需要更多的能量。

  總的來說,使用柔性的軟線似乎是腦機接口領域的下一步。然而,艾塞克斯大學人工智能產業研究員安娜·瑪特蘭-費爾南德斯(Ana Matran-Fernandez)表示,馬斯克計劃在2020年在人類身上試驗第一批植入物,這似乎過于樂觀。

  美國食品和藥物管理局(FDA)的審批過程可能比較緩慢,通常需要多次嘗試才能獲得批準。在如此短的時間內,招募人體實驗對象或許更是難上加難。

  目前,瑪特蘭-費爾南德斯的團隊正在進行一個涉及經橈骨截肢者的項目,他們花了一年多的時間才找到一名志愿者來嘗試一種比Neuralink技術的侵入性小得多的技術。“如果你已經有了某種有效的東西——很多截肢者就是這樣——你可能不會愿意再去嘗試新的東西?!彼J為,擁有健康大腦的人不大可能會冒險進行侵入性手術。

  鮑頓補充說,只要是以最有效、最安全的方式進行新技術的試驗,患者可能會愿意嘗試這些新技術。他說:“關鍵是要確保這項技術會是有效的,且將會對他們的日常生活產生積極的影響?!滨U頓還說,腦機接口的醫學應用,比如恢復手部運動,應該放在優先位置。

  現在,全世界約有5000萬人生活在某種程度的癱瘓之中,每年至少有25萬人遭受脊髓損傷。鮑頓補充稱:“我很高興看到企業投資于腦機接口領域,因為它有望被用于重要的(醫療)應用?!彼J為,制定有具體目標的計劃可能會加速該行業的發展?!皢栴}在于,你在朝著什么方向前進。如果你沒有一個明確的終點,你想投入多少錢就投入多少錢,你最終會進入到多個不同的范疇?!彼f。專注于特定的醫療應用會使得公司能夠逆向運作,確定引入這類新技術所伴隨的未知挑戰和風險。

  目前還不清楚Neuralink的“縫紉機”現階段會有什么真正的用途。舉例來說,帕金森病通常是對大腦中心的一小部分(丘腦下核和丘腦)進行治療——使用的是有4到6個深淺不一的硬電極的刺激器。

  “現在,談到自己的設備時,他們說的非常模糊。他們談到96根電極線,但你能把它們推到那個區域嗎?”考文垂大學控制學教授凱文·沃里克(Kevin Warwick)問道。他說,目前用于治療帕金森病的刺激器是有效的,它也不需要成千上萬的連接。“在某種程度上,我們已經擁有的技術近年來本來可以更進一步,比如BrainGate。如果他們現在有連接數超過超過1000個的電極線,那他們就有了更多的靈活性,但他們需要做實驗?!边@就提出了一些問題:那些實驗將會帶來什么呢?Neuralink會如何將這項技術用于治療以外的領域呢?

  Neuralink似乎有合適的人才團隊以及必要的資源和技術,但沃里克問道,“他們首先要嘗試和試驗的是什么呢?”

  盡管馬斯克關于讀心計算機的設想可能還有很長一段路要走,但要獲得FDA的支持,并在未來幾年開始在人體上進行試驗,就必須把重點放在這項技術的醫療用途上。馬斯克的團隊表示,他們將與斯坦福大學的杰米·亨德森(Jaimie Henderson)等神經外科醫生展開合作,進一步打造臨床設備。亨德森是癲癇治療專家,也是Neuralink的顧問。

  該公司目前的重點或許是將一種針對癱瘓、帕金森病等疾病的治療設備推向市場,但馬斯克似乎有著更加宏大的計劃。去年,他在Joe Rogan Experience播客上表示,這項終極技術將會讓人類能夠“有效地和人工智能融合在一起”。

  沃里克認為這個想法并非天方夜譚?!霸谶@一點上,我百分之百認同他,升級人類的潛力是巨大的?!彼f道,“但我想要他親自去試一試。他泛泛而談,但他自己并沒有做過任何的實驗?!?/p>


本站內容除特別聲明的原創文章之外,轉載內容只為傳遞更多信息,并不代表本網站贊同其觀點。轉載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經濟損失。聯系電話:010-82306118;郵箱:[email protected]。
主站蜘蛛池模板: 国产成人毛片毛片久久网 | 久久国产午夜精品理论片34页 | 经典香港一级a毛片免费看 精品400部自拍视频在线播放 | 久久久国产在线 | 亚洲在线网 | 久草视频在线免费播放 | 日本高清www片 | 亚洲激情欧美 | 日韩经典欧美精品一区 | 黄色网址免费在线 | 国产人成精品综合欧美成人 | 韩国一级性生活片 | 99亚洲精品| aaa毛片免费观看 | 久久综合成人网 | 欧美毛片a级毛片免费观 | 欧美一级特黄特色大片 | 国产精品情侣久久婷婷文字 | 特级无码a级毛片特黄 | 精品72久久久久久久中文字幕 | 免费观看亚洲视频 | 精品久久久久久国产 | 黄色亚洲网站 | 精品免费久久久久国产一区 | 久久九九免费视频 | 亚洲一区2区三区4区5区 | 免费三级网站 | 97视频在线看 | 99免费视频观看 | 欧美在线做爰高清视频 | 自拍第1页 | 日韩高清免费观看 | 亚洲人成免费 | 高清在线一区二区三区亚洲综合 | videosfree性欧美另类 | 男人的天堂精品国产一区 | 91精品一区二区三区在线观看 | 欧美亚洲第一区 | 国产免费爱在线观看视频 | 欧美日韩一区二区三区高清不卡 | 成人国产午夜在线视频 |