馬斯克宣布:首例人腦設備植入手術完成!術後恢復良好

據外媒報道,美國當地時間週一,特斯拉和SpaceX首席執行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)在社交媒體上發文,宣布其腦機接口公司Neuralink完成了首例人類大腦植入手術,志工目前恢復良好。初步結果顯示,神經元尖峰檢測很有前景。


馬斯克旗下的腦機介面公司「神經連結(Neuralink)」 資料圖


「神經連結」公司於2022年曾申請進行人體試驗,當時並未獲得美藥管局批准,原因是對腦部植入設備試驗安全性的擔憂。2023年5月,「神經連接」公司獲得美國食品藥物管理局批准,啟動首次腦植入設備臨床試驗。該公司當月還在其公司官網博客上宣布獲批啟動志願者招募的消息,並介紹說,那些由於頸部脊髓損傷或肌萎縮側索硬化症(俗稱“漸凍症”)而四肢癱瘓的人可能符合招募條件。

「神經連接」公司希望,透過向人腦植入電極、晶片等裝置,建立連接人腦與外部設備的通信和控制通道,即腦機接口,從而實現用大腦生物電信號直接操控外部設備或以外部刺激調控大腦活動的目的。這項技術若能成功,將造福視覺或行動障礙等疾病的患者。


這個消息在X上引發網友熱議,他們對此技術應用於人體有不同看法。有人為Neuralink所取得的里程碑式成就感到興奮,相信這項技術將改變人類的生活,希望Neuralink分享更多相關資訊。也有人對這次手術感到擔憂,害怕技術濫用帶來駭客任務式的後果。


馬斯克在隨後的貼文中透露,Neuralink的第一個產品被稱為Telepathy(心電感應)。他寫道:「只需利用思維,人們就可以控制自己的手機或電腦,並透過它們控制幾乎任何設備。最初的使用者將是那些失去肢體功能的人。想像一下,如果史蒂芬霍金(Stephen Hawking)能夠比打字員或拍賣師更快地進行溝通,結果會如何?這就是我們的目標。”

關於首例接受植入手術的神秘志願者,多數細節尚未對外公佈,但據此前撰寫過馬斯克傳記《埃隆·馬斯克:特斯拉、SpaceX和對美好未來的追求》的作家阿什利·萬斯(Ashlee Vance)透露,Neuralink首次人體試驗的理想候選人是「40歲以下、四肢癱瘓的成年人」。

萬斯解釋,外科醫生進行開顱手術需幾個小時的時間,而機器人將晶片植入控製手部、手腕以及前臂的大腦區域只需25分鐘。他補充說:“Neuralink的目標是證明該設備可以安全地從病人大腦的那個部分收集有用的數據,這是其努力將人類思維轉化為計算機可以理解的一系列指令的關鍵一步。”

資料顯示,Neuralink公司於2016年在美國加州註冊,主要以馬斯克個人資金維持營運。2023年早些時候,美國食品和藥物管理局(FDA)批准了Neuralink對其設備進行人體試驗,馬斯克將其描述為「頭骨上的Fitbit」。2023年9月,該公司開始為其首次人體試驗招募志工。

儘管飽受爭議,Neuralink的估值已飆升至50億美元。近年來該公司一直受到倫理問題的困擾,並引發神經科學專家的質疑。為確保安全,該公司獲得人體試驗批准耗時頗久,尤其是獲得美國食品藥物管理局(FDA)批准。主要問題涉及設備鋰電池、植入物導線在大腦內移動的可能性以及安全取出晶片等方面的挑戰。

不過,馬斯克對Neuralink仍抱持宏大期望,稱其將促進晶片設備的快速手術植入,以治療肥胖、自閉症、憂鬱症和精神分裂症等疾病。

產業專家提醒,即使該設備被證明對人類安全有用,Neuralink仍可能需要10多年才能獲得商業化許可。若要讓大腦植入物廣泛應用,還需克服技術和倫理方面的挑戰,並進行廣泛測試。


估值已達359億元,業界評價很高

Neuralink,是馬斯克在2016年與多位科學家一同創辦的腦科學公司。顧名思義,這家公司的主要研究方向就是腦機介面——透過研發一種能夠植入大腦的設備,來實現「人腦與機器互動」。去年的融資情況顯示,Neuralink的估值已高達50億美元(約 359億元)



所謂“腦機介面”,就是透過在大腦中植入微小的電極,利用電流讓電腦和腦細胞產生互動。2019年馬斯克發表了首款產品,其原理是用雷射在頭骨上鑽孔,然後避開大腦血管、將一條線路植入腦中。2020年8月,為了對腦機介面的效果進行驗證,研究人員在三隻豬的體內植入了設備,馬斯克在直播時向觀眾展示了小豬大腦活動的即時傳輸。

根據馬斯克介紹,Neuralink正在設計一種將大腦訊號轉化為行動的設備,將首先專注於兩個應用:一是恢復人類視力,二是幫助無法移動肌肉的人控制智慧型手機等設備,甚至恢復脊髓受損者的全身功能。

Neuralink公司人體試驗精確機器人植入腦機介面的目標,是尋找22歲以上、漸凍症(因脊髓損傷或肌肉萎縮側索硬化症)導致四肢癱瘓、且傷後至少一年未見好轉的試驗參與者,初步目的是讓癱瘓人士僅用意念就能操作電腦遊標或鍵盤。

從馬斯克公司腦機介面專案操作流程看,手術將由機器人「R1」操作植入物「N1」植入腦部區域。約15分鐘植入完成後,「N1」內的晶片將用於記錄大腦訊號並將其無線傳輸到Neuralink的解碼運動意圖應用程式。應用程式解碼大腦訊號後,透過藍牙連接來控制外部裝置。患者則使用Neuralink應用程式並透過藍牙連接來控制外部滑鼠和鍵盤,從而去做自己想做的事

從外觀上看,植入物「N1」只有一枚硬幣大小,內部小型電池可以透過袖珍的感應式充電器從外部無線充電。Neuralink官網介紹稱:“完全可植入,在外觀上看不見,可以讓你隨時隨地控制電腦或移動設備。”


植入物“N1”


圖片、來源:Neuralink官網


機器人「R1」的關鍵部分則在於頭部和針狀物,頭部包含5個攝影系統的光學元件和感測器,以及光學元件;針狀物比人的頭髮還細。Neuralink表示,「R1」能夠可靠有效地將「N1」的細線準確插入所需的位置,而這靠人手是無法做到的。


機器人“R1”


圖片、來源:Neuralink官網


對於馬斯克公司這款腦機接口,業界評價一直很高。先前,從事腦機介面研究20年的清華大學醫學院長聘教授高小榕對《每日經濟新聞》記者表示,Neuralink產品的兩大特色是高通量和全植入,一方面,裝置整合能做到“硬幣級別”,無須像其他腦機接口設備一樣在大腦上安裝插頭、接一根很長的電纜線,而是真正“一體化的設備”;另一方面,手術機器人大大提高了電極線插入到大腦的效率和準確率。

醫療產業資深投資人柳丹博士亦表示,柔性高密度電極和自動植入機器人,能大幅降低外科醫師手術難度,經過6~7年的前期研發和打磨、數億美金的投入,Neuralink在植入式腦機介面全鏈條研發方面具有國際領先優勢。


去年獲得人體試驗批准

Neuralink2023年9月19日宣布,該公司已獲得一個獨立審查委員會的批准,將進行首次人體試驗,對癱瘓患者的大腦植入設備。據Neuralink聲稱,這項人體試驗為期六年,參與者將首先參加一項為期18個月的研究,在那之後,他們將每周至少花兩個小時進行腦機介面的研究。


圖片來源:Neuralin官網


去年9月,Neuralink開始為其首次人體實驗招募人員。馬斯克的傳記作者之一,Ashlee Vance指出,Neuralink目標是在2024年為11人進行手術,到2030年為超過22,000人手術。根據Neuralink 去年10月4日回覆《每日經濟新聞》的訪談電子郵件,該公司正在招募的病患疾病包括四肢癱瘓、截癱、聽力損失、大截肢和白內障

馬斯克稱,希望找到因脊髓損傷或漸凍症而四肢癱瘓的患者優先進行實驗。Vance表示,外科醫生需要幾個小時進行顱骨切除手術,然後機器人在25分鐘的時間內插入Neuralink的設備以及約64根不同螺紋組成的超薄電極陣列。該裝置將取代被移除的顱骨。Vance還補充稱,電線非常細,大約只相當於人類頭髮寬度的十四分之一。

值得一提的是,在人體臨床試驗申請成功前,Neuralink已分別在豬和猴子身上做了相關試驗,並引發轟動。

2021年4月,Neuralink發布了一段視頻,展示一隻植入其設備的猴子透過心靈感應玩電子遊戲,以展示研究團隊在大腦控制研究上的重大突破。



據央視財經,影片中的獼猴名叫帕格,在影片拍攝前植入了腦機介面。最初,研究團隊教導帕格使用遊戲操縱桿玩遊戲,並透過金屬吸管餵香蕉奶昔獎勵它。在這一階段,腦機設備記錄了哪些神經元被激活,對帕格神經活動與預期運動方向之間建模,以實現「腦機連接」。

雖然,腦機介面公司Neuralin幾個月前才開始進行人體試驗,對癱瘓患者的大腦植入設備。而「腦機介面」若能幫助失去視力的人重見光明,也將是載入人類文明史冊的重要突破。

根據美國國家眼科研究所的數據顯示,與視覺相關的嚴重疾病正處於長期上升的趨勢中,目前美國約有130萬盲人和290萬弱視患者,這兩個數字有可能到2030年將增長至220萬和500萬。

近年來,腦機介面已成為漸凍症、中風、脊髓損傷等領域的研究熱點。復旦大學附屬華山醫院神經內科主任醫師鬱金泰先前對《每日經濟新聞》記者表示,在漸凍症患者的病情惡化過程中,他們經常會遇到言語和溝通障礙,腦機介面將大腦發出的神經訊號轉換為透過電腦或其他設備合成語音說出的文字或單字,透過大腦神經訊號,可以幫助晚期漸凍症患者溝通。


頂級機構紛紛入局 專家:商業化或還需5-10年

根據柳丹先前觀察,國內腦機介面賽道已是非常熱鬧——商業化落地的產品以無創腦機介面技術為主,國內作為醫療器材應用的創腦機介面技術,處於臨床前研究和研究者發起研究階段,與國際領先公司齊頭並進;近兩年資本積極佈局腦機介面技術,紅杉、鼎暉、奧博等頂級機構入局,多家腦機介面公司近兩年獲得高額融資;受到Neuralink臨床試驗進展的利好影響,即使不是狹義的“腦機介面”,相關概念股也成為新一輪資金追逐的對象…

但值得注意的是,相關的監管政策和法規尚未成熟,在推廣和應用腦機技術時,需要製定相關政策,包括技術的審批流程、資料隱私保護、倫理審核等方面的規定,這些都是其商業化時間的不確定因素。

例如,鬱金泰表示,將這些設備引入臨床實踐時應制定並遵循一定的審查過程,制定國際腦機介面標準,以確保該技術在引入和評估方面的統一性,需要進行更多的研究來獲得安全性和理論數據的支持。

柳丹也表示,從全球看,腦機介面尚未作為醫療器材大規模應用。對於腦機介面作為醫療器材的商業化應用,監管層面仍保持較為嚴謹的態度,要求有較為充分的長期安全性、有效性和植入便利性,因此腦機介面產品的商業化依賴充分的數據支持。

投資機構在進行技術評估時,最關注產品的精度、安全性和穩定性相關風險;具體評估將腦機介面系統拆解為電極、晶片、演算法,逐一拆解各項參數進行精度和安全性風險評估,例如評估電極通道數、生物相容性、植入創傷、晶片功耗情況,同時結合動物實驗數據對腦機介面的產品化程度和運作穩定性進行評估。

因此,「安全」的投資(能更安全地採集高精度腦電訊號的技術)有更多機會。柳丹認為,以Neuralink為代表的全植入式腦機介面技術路徑,與真正的臨床應用還有較遠的距離,面臨長期安全性、臨床手術接受度等多面向問題,商業化可能至少還需要5~10年。自己在腦機介面領域投資佈局時,會傾向於尋找近期更安全、臨床落地確定性更強的技術方案,例如在訊號品質與落地難度和創傷性間折中的半侵入式腦機介面。

企業也應努力破壁。柳丹認為,國內外腦機介面企業處於齊頭並進、共同發展階段,國內腦機介面公司可以藉鏡領先腦機介面公司在技術參數、技術路線設計等方面的經驗,同時與海外富有美國食品藥品監督管理局腦機介面臨床申報經驗的專家進行積極合作,探索出海申報路徑。

腦虎科技創辦人兼CEO彭雷則提醒稱,腦機介面需要耐得住寂寞的投資者-(研發和商業化)基本上無前人經驗可藉鑑,因此大家都是摸著石頭過河, 「每個產業都有自己的週期性,腦機介面產業也是如此。從剛開始起勢,然後一堆人湧進來,然後突然乾爆,然後資本看空,然後跌落深淵,然後再恢復、穩定成長。”(每日經濟新聞)