比馬斯克的技術(shù)更穩(wěn)定？
編者按：本文來(lái)自微信公眾號(hào)“超電實(shí)驗(yàn)室”（ID:SuperEV-Lab），作者：楚門 曹婷婷，創(chuàng)業(yè)邦經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
(資料圖片僅供參考)
5月4日，南開(kāi)大學(xué)段峰教授團(tuán)隊(duì)，在北京成功完成非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)，這也是全球首例。
給大家劃個(gè)重點(diǎn)：全球首例、非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物、介入式。
他們的試驗(yàn)是在猴腦內(nèi)實(shí)現(xiàn)了介入式腦機(jī)接口腦控機(jī)械臂，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是，通過(guò)采集猴的腦電波信號(hào)，然后遙控并將其轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，通過(guò)一個(gè)機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的抓取和放置等操作。
介入式操作不同于侵入式和非侵入式，既保證了安全，又可以提高準(zhǔn)確度。
腦機(jī)接口技術(shù)是目前神經(jīng)工程領(lǐng)域中最活躍的研究方向之一，是一種在腦與外部設(shè)備之間建立直接的通信渠道的技術(shù)，在生物醫(yī)學(xué)、神經(jīng)康復(fù)和智能機(jī)器人等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。
正如另一位腦機(jī)接口技術(shù)狂熱者馬斯克所希望的那樣，腦機(jī)接口技術(shù)終會(huì)成為造福人類，改造人類的工具。
臨床或許還要5年此次試驗(yàn)由南開(kāi)大學(xué)段峰教授團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)，與中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院（301醫(yī)院）、上海心瑋醫(yī)療科技股份有限公司聯(lián)合完成。
段峰教授團(tuán)隊(duì)在用非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物（猴）試驗(yàn)之前，其實(shí)最先是在羊身上開(kāi)始的試驗(yàn)。
來(lái)源：南開(kāi)大學(xué)
據(jù)段峰教授介紹，2022年他們團(tuán)隊(duì)曾在羊身上完成了首例介入式腦機(jī)接口動(dòng)物試驗(yàn)。腦電極植入術(shù)由介入機(jī)器人輔助完成，段峰教授在主端操作完成了部分血管造影。
來(lái)源：南開(kāi)大學(xué)
試驗(yàn)最終在羊腦血管內(nèi)完成了傳感器植入，并成功采集到了腦電信號(hào)。
試驗(yàn)前后共進(jìn)行了3次，在羊的試驗(yàn)基礎(chǔ)上取得進(jìn)一步成果后，最近終于在猴身上實(shí)現(xiàn)了介入式腦電信號(hào)從被動(dòng)采集到主動(dòng)控制的技術(shù)飛躍，突破了血管內(nèi)腦電信號(hào)采集、介入式腦電信號(hào)識(shí)別等核心技術(shù)。
試驗(yàn)的具體操作過(guò)程是，科學(xué)家通過(guò)介入手術(shù)將腦電傳感器植入在猴腦血管壁上， 介入式腦電傳感器通過(guò)頸靜脈，進(jìn)入矢狀竇，到達(dá)猴運(yùn)動(dòng)皮層腦區(qū)。
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成功采集到的腦電信號(hào)后，對(duì)其進(jìn)行遙控，轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，最后通過(guò)機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的抓取和放置等主動(dòng)控制操作。
據(jù)悉，介入手術(shù)是由解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心神經(jīng)外科吳東東醫(yī)師團(tuán)隊(duì)操作完成。
來(lái)源：南開(kāi)大學(xué)
介入式最大的優(yōu)點(diǎn)，就是不需要像馬斯克的Neuralink腦機(jī)接口公司一樣把腦袋 嘎開(kāi)或者鉆個(gè)洞。
只需在頸靜脈刺個(gè)小口，利用血液把腦傳感器送達(dá)腦血管壁，通過(guò)腦血管就可以采集到顱內(nèi)腦電信號(hào)。
據(jù)段峰教授介紹，這次試驗(yàn)的研究成果，促進(jìn)了介入式腦機(jī)接口從實(shí)驗(yàn)室前瞻性研究向臨床應(yīng)用邁進(jìn)。
來(lái)源：南開(kāi)大學(xué)
那腦機(jī)接口技術(shù)還要多久才能走到臨床？
參與研發(fā)、試驗(yàn)的宣武醫(yī)院神經(jīng)外科馬永杰博士表示，完成首例動(dòng)物試驗(yàn)是突破性的進(jìn)步，是從0到1的進(jìn)步。但抵達(dá)臨床是一個(gè)從1到100的過(guò)程，可以說(shuō)我們還有很遠(yuǎn)的路要走。
下一步，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)優(yōu)化電極設(shè)計(jì)，驗(yàn)證其在動(dòng)物體內(nèi)長(zhǎng)期植入的安全性、可靠性，還要完成采集后信號(hào)的進(jìn)一步分析、加工、轉(zhuǎn)化等工作。介入式腦機(jī)接口真正走到臨床，可能還要5年，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。
腦機(jī)接口技術(shù)的一再突破，給一些被疾病困擾的運(yùn)動(dòng)功能障礙患者帶來(lái)了福音，未來(lái)有一天或許可以利用腦機(jī)接口技術(shù)幫助他們與外部重新交流，進(jìn)而改善生活質(zhì)量。
除了控制機(jī)械臂，未來(lái)或許還能用意念控制一切（懶人福音）。
甚至還能存儲(chǔ)記憶，馬永杰博士表示，腦機(jī)接口技術(shù)未來(lái)在一定程度上將人類的思考、意識(shí)、記憶存儲(chǔ)下來(lái)也不是完全沒(méi)有可能。（再也不用擔(dān)心背課文了）
記憶移植也是腦機(jī)接口研究的重點(diǎn)，美國(guó)科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大腦海馬體的記憶密碼，開(kāi)始嘗試用芯片備份記憶，然后把芯片植入另一個(gè)大腦，以實(shí)現(xiàn)記憶移植。
目前，這個(gè)試驗(yàn)也已經(jīng)在猴子身上取得了成功。
是的，又是大師兄。有人或許會(huì)問(wèn)為什么這些進(jìn)階的試驗(yàn)都是在?身上完成的，二師兄?不服了。
原因也很簡(jiǎn)單，你說(shuō)你是和大師兄更像還是二師兄更像？
南開(kāi)大學(xué)團(tuán)隊(duì)試驗(yàn)所用的恒河猴大腦結(jié)構(gòu)，和人類相比更為相似。可以更好地模擬人類的大腦活動(dòng)，所以，在相似的動(dòng)物身上試驗(yàn)也更方便以后將技術(shù)應(yīng)用到人類身上。
馬斯克也曾成功過(guò)在接受采訪時(shí)，項(xiàng)目研發(fā)人員馬永杰博士介紹了腦機(jī)接口的三種方式，上述只是其中一種。
目前來(lái)說(shuō)，腦機(jī)接口主要有三種方式。包括侵入式腦機(jī)接口、非侵入式腦機(jī)接口和介入式腦機(jī)接口。
第一種是侵入式腦機(jī)接口，是比較傳統(tǒng)的方式，以開(kāi)顱等形式，將電極植入大腦皮層功能區(qū)附近，直接接觸到大腦皮層。
這種方式對(duì)人體有較大損傷，需要大量的時(shí)間恢復(fù)，而且在恢復(fù)過(guò)程中，很容易伴隨著傷口發(fā)炎、身體排異反應(yīng)等。但是這種有創(chuàng)的接入方式，所獲取的腦電信號(hào)是最準(zhǔn)確的。
來(lái)源：CSND
第二種是非侵入式腦機(jī)接口，這就很好理解了，不會(huì)直接接觸大腦皮層，僅通過(guò)頭皮采集腦電信號(hào)。但以這種方式采集到的信號(hào)純度不高，而且還會(huì)伴有大量的噪音。
第三種是介入式腦機(jī)接口，這種方式相較于上面兩種，是一個(gè)比較新穎的接口方式，將血管穿刺小口，通過(guò)微創(chuàng)手術(shù)實(shí)現(xiàn)腦機(jī)連接，這種方式對(duì)人體的創(chuàng)傷小于侵入式，信號(hào)質(zhì)量大于非侵入式。
目前來(lái)說(shuō)，介入式腦機(jī)接口是最安全、穩(wěn)定的接口方式。
2016年，馬斯克聯(lián)合成立了一家公司，名為Neuralink，主要研究腦機(jī)接口，研發(fā)出超高帶寬的腦機(jī)接口系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)人類與人工智能的共存。
來(lái)源：Neuralink
Neuralink公司在開(kāi)發(fā)一種微芯片，該芯片可植入人類大腦記錄并刺激大腦活動(dòng)，將被用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。馬斯克聲稱，該芯片將用于治療脊髓損傷、帕金森氏癥等腦部疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
2019年，Neuralink首次推出了植入物的設(shè)計(jì)，在大腦中找到一塊區(qū)域，植入1024根微小的電線，傾聽(tīng)腦電波的電波，并發(fā)送自己的電波。
2020年8月29日，馬斯克在活豬身上演示了“腦機(jī)接口”技術(shù)Neuralink。該裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)豬行為軌跡的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。
來(lái)源：Neuralink
2021年4月9日，Neuralink展示猴子用意念玩模擬乒乓球游戲《Pong》。這只猴子大腦中已經(jīng)事先成功植入腦機(jī)接口，通過(guò)腦電波來(lái)控制球拍，大腦中的設(shè)備記錄了猴子玩游戲時(shí)神經(jīng)元放電的信息，學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)它將做出的動(dòng)作。
來(lái)源：Neuralink
值得注意的是，馬斯克采用的是侵入式腦機(jī)接口，也就是說(shuō)，在2021年，馬斯克的侵入式腦機(jī)接口已經(jīng)試驗(yàn)成功，并且運(yùn)行良好，在多次測(cè)試之后，已確認(rèn)為最安全可靠的方式。
對(duì)此馬斯克表示，希望在不久后可以應(yīng)用在人類身上，目標(biāo)人群是那些有嚴(yán)重脊髓損傷，如四肢癱瘓的人身上。
應(yīng)用Neuralink裝置，植入了Neuralink大腦芯片的人，只需用大腦就能向電腦下達(dá)指令。
但由于多次進(jìn)行試驗(yàn)，Neuralink公司因?yàn)樯嫦优按齽?dòng)物，可能違反動(dòng)物福利原則，被美國(guó)聯(lián)邦部門調(diào)查，調(diào)查顯示，Neuralink公司自2018年以來(lái)，共殺死約1500只動(dòng)物，包括280多只羊、豬和猴子。
最新消息，2023年3月，Neuralin公司腦機(jī)人體試驗(yàn)申請(qǐng)?jiān)獾矫绹?guó)監(jiān)管部門FDA（美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局）的拒絕。