马斯克:预计6个月后进行大脑芯片的人体试验,愿意给自己孩子植入

2022年12月5日 11:04 电子发烧友 7472

日前,埃隆·马斯克以Neuralink公司老板的身份宣布,预计将在6个月后进行大脑芯片的人体试验。“Neuralink公司已经向美国食品药品监督管理局提交文件。我们将谨慎地把芯片放入人体内,以确保它能正常工作。”

根据此前的报道,Neuralink开发了一款大脑芯片,可以帮助人脑控制电子设备,进而使瘫痪的人重获运动能力,或者让盲人重现光明。

马斯克对人脑的执着

为了打消大家对人脑芯片的疑虑,马斯克在介绍Neuralink公司新进展时讲到,如果他的一个孩子受了重伤,比如脖子骨折,他会放心地把芯片植入他们的体内。

可见,马斯克对人脑芯片项目是多么执着和疯狂。

公开资料显示,Neuralink公司成立于2016年,是马斯克和一群科学家及工程师共同创立的公司,研究对象为脑机接口技术,也是该领域全球最先进的研究机构之一。Neuralink公司研究脑机接口的短期目标正如马斯克提到的,可以帮助瘫痪的患者重新获得运动能力;长期目标是增强人类的能力,以改变我们的世界。

根据Neuralink公司的研究,人类大脑大概有860亿个神经元,每个神经元由接收信号的树突、计算信号的细胞体,以及发出信号的轴突组成。而实际上这些被称为突触的树突和轴突之间是通过电信号传递信号,当接收到输入信号时,神经元就会启动动作电位。

Neuralink公司指出,将电极放置在神经元附近以检测动作电位,那么就能够记录大脑的电信号信息,包括看到、感觉到、触摸到或想到的一切信息。而从神经元到计算机之间的传输靠的就是脑机接口。因此,Neuralink公司的目标是打造一种完全可植入的、外观上隐形的脑机接口,让患者能够随时随地控制计算机或移动设备。

Neuralink公司的脑机接口设备主要包括三部分:首先是一种被称为“link”的植入物,是一种处理和传输神经信号的密封设备;然后是微米级的传输线,也叫神经线程,被插入控制运动的大脑区域,每根细小而灵活的线都包含许多用于检测神经信号的电极;此外还有充电器,是一种紧凑型感应充电器,通过无线连接到植入物,然后在外部为设备充电。当然,Neuralink公司还提供了一个能够通过大脑活动来控制的App。

根据马斯克的描述,他领头创立Neuralink公司并专注在脑机接口的灵感来源于科幻作家IainM.Banks的TheCulture系列小说中的科幻概念——Neurallace(神经织网)。在阐述这一概念时,IainM.Banks认为这是一种无痕、稳定且能够与人类大脑通信的人脑接口。

2019年7月,经历了数年的研发,Neuralink公司正式面向全球推出第一代植入式的脑机接口设计,一个可扩展的高宽带脑机接口系统——N1传感器,目标是在瘫痪患者体内植入脑机接口设备。当时,马斯克表示,Neuralink公司的N1传感器设备已经能够允许一只猴子用自己的大脑控制一台电脑

2020年8月,马斯克在Neuralink总部通过视频直播的方式展示了植入物“Link”。在演示的过程中,Neuralink公司通过将“Link”植入到一群猪的大脑里,然后在电脑屏幕上展示了这些猪的脑电波信息。

2021年4月,Neuralink公司的N1Link脑芯片让全球科技界为之沸腾。在当时的演示中,Neuralink公司成功让一只猴子在不借助控制器的情况下,只通过“思想”就能够玩乒乓球。在演示视频中,Neuralink公司表示,他们成功在这只名为“Pager”的9岁猕猴的大脑里植入了N1Link脑芯片,让2000多个电极分布在“Pager”大脑的运动皮层区域。Neuralink公司工作人员指出,“它学会了与电脑互动,用吸管送来美味的香蕉冰沙。”

2021年12月,马斯克在推特上发文称,2022年能在人类身上使用Neuralink的脑机接口装置。虽然目前来看这个进度没有实现,但是马斯克想要将脑机接口植入人脑的想法一直没有改变。

让马斯克如此急切的原因在于,Neuralink公司的竞争对手Synchron已经将其设备植入到美国首位患者的大脑里,并且在澳大利亚四位患者的大脑里也进行了植入。根据后续外媒的持续报道,Synchron的设备并没有让患者感到不适,目前美国的患者已经能够通过Synchron的设备在社交App上和别人通讯,并且还可以购物。


全球人脑芯片进展

根据市场分析机构Mckinsey的研究数据,预计到2030年-2040年期间,全球脑机接口的市场规模有望达到700亿-2000亿美元,拥有巨大的市场容量以及未来市场前景。产业界认为,未来5-10年的时间里,借助计算机科学、神经生物学、数学、康复医学等学科的交叉融合,脑机接口有望塑造一种全新的人机交互方式。

面对巨大的市场蓝海,目前全球脑机接口市场也是相当活跃,除了上述提到的Neuralink公司和Synchron,代表公司还有MindMaze、BrainCo、BrainUp、NeuroXess等,以及谷歌、微软、Meta、阿里、百度、科大讯飞等公司都以直接或者间接投资的方式进入到了这一领域。

MindMaze是一家专注于将虚拟现实和运动捕捉跟大脑机器界面结合,帮助病人从创伤中恢复的瑞士公司,成立于2012年。和Neuralink公司的策略不同,MindMaze提倡以非侵入式的方式发展脑机接口,创建大脑健康的通用平台。目前,MindMaze已经推出了MindMotionGo、MindPod、Elvira等产品组合,主要的产品方向是通过神经读数预测玩家的意图,并将其与跟踪的身体运动相协调以弥补虚拟世界和现实世界的差距,以增加游戏沉浸感。此外,该公司也面向运动、康复市场推出了MindMotion和MindPodDolphin等方案。

BrainCo的中文名称是脑强科技,创立于2015年,是首家入选哈佛大学创新实验室(HarvardInnovationLab)的中国团队,致力于成为全球领先的非侵入式脑机接口技术解决方案供应商,在康复、人机交互等领域具有领先优势。目前,BrainCo已经在康复、健康、教育领域推出相关产品,均采用非侵入式方案。

BrainUp的中文名称是脑陆科技,成立于2016年6月,总部位于北京。BrainUp的目标是打造基于神经网络算法的脑机交互开放平台,专注于突破脑机接口底层技术,将脑机接口与人工智能技术结合应用落地。该公司当前产品主要面向健康和安全领域,所采用的方式也是非侵入式。

NeuroXess的中文名称是脑虎科技,在2022年世界人工智能大会上,该公司发布了一款“脑机接口集成式颅顶半植入医用级BCI产品”,是国内首个半侵入式脑机接口设备,采用全球独创的蚕丝蛋白电极包裹技术,可在植入大脑皮层2-3毫米时自动躲避血管、进一步减小损伤,主要用于手术设备方面。

目前,随着技术研究的深入,脑机接口在非侵入式、半侵入式和侵入式方面都找到了自己的市场定位。其中,非侵入式主要面向健康、康复、运动和教育市场,产品主要功能是帮助改善佩戴者的当前体质;半侵入式主要用于手术行业,虽然半侵入式移动性能差,但对于集成度的要求也不高,因此非常适合于应用于大脑手术的相关设备;侵入式脑机接口主要的方向是瘫痪、失明等方面的功能重建,未来也可能会用于增强人体运动机能,突破人力的极限。

从市场格局来看,目前国内在脑机技术方面处于局面领先,在整体技术和参与者方面,以及微电子、医疗器械、芯片、材料学、神经科学等领域都处于落后的位置。同时,国内在脑机接口方面的研发相对保守,基本都聚焦在非侵入式领域,面向消费级市场。

相关统计数据显示,2008-2021年期间,全球脑机市场的投资超过80%由美国公司获得,中国公司获投数量占比不足3%。不过,目前全球脑机接口技术整体成熟度低,还处在市场培养阶段,我们还有机会去追赶。


小结

脑机不仅是一个商业问题,还是伦理问题和法律问题,这可能也是国内公司相对保守选择非侵入式的原因之一。不过,从理论上讲,侵入式具备更了解大脑的优势,也就有着更多的市场想象力。对于马斯克这样的狂人而言,帮助人们重建运动机能,甚至是打造现实版的“钢铁侠”,肯定比让设备只是简单了解人们想法更有吸引力。