比馬斯克的技術(shù)更穩(wěn)定？

編者按：本文來自微信公眾號“超電實驗室”（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，南開大學(xué)段峰教授團隊，在北京成功完成非人靈長類動物介入式腦機接口試驗，這也是全球首例。

給大家劃個重點：全球首例、非人靈長類動物、介入式。

他們的試驗是在猴腦內(nèi)實現(xiàn)了介入式腦機接口腦控機械臂，簡單來說就是，通過采集猴的腦電波信號，然后遙控并將其轉(zhuǎn)化為控制信號，通過一個機械臂實現(xiàn)對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)和智能機器人等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。

正如另一位腦機接口技術(shù)狂熱者馬斯克所希望的那樣，腦機接口技術(shù)終會成為造福人類，改造人類的工具。

此次試驗由南開大學(xué)段峰教授團隊主導(dǎo)，與中國人民解放軍總醫(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。

段峰教授團隊在用非人靈長類動物（猴）試驗之前，其實最先是在羊身上開始的試驗。

來源：南開大學(xué)

據(jù)段峰教授介紹，2022年他們團隊曾在羊身上完成了首例介入式腦機接口動物試驗。腦電極植入術(shù)由介入機器人輔助完成，段峰教授在主端操作完成了部分血管造影。

來源：南開大學(xué)

試驗最終在羊腦血管內(nèi)完成了傳感器植入，并成功采集到了腦電信號。

試驗前后共進行了3次，在羊的試驗基礎(chǔ)上取得進一步成果后，最近終于在猴身上實現(xiàn)了介入式腦電信號從被動采集到主動控制的技術(shù)飛躍，突破了血管內(nèi)腦電信號采集、介入式腦電信號識別等核心技術(shù)。

試驗的具體操作過程是，科學(xué)家通過介入手術(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頸靜脈，進入矢狀竇，到達(dá)猴運動皮層腦區(qū)。

來源：南開大學(xué)

成功采集到的腦電信號后，對其進行遙控，轉(zhuǎn)化為控制信號，最后通過機械臂實現(xiàn)對物體的抓取和放置等主動控制操作。

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)師團隊操作完成。

來源：南開大學(xué)

介入式最大的優(yōu)點，就是不需要像馬斯克的Neuralink腦機接口公司一樣把腦袋 嘎開或者鉆個洞。

只需在頸靜脈刺個小口，利用血液把腦傳感器送達(dá)腦血管壁，通過腦血管就可以采集到顱內(nèi)腦電信號。

據(jù)段峰教授介紹，這次試驗的研究成果，促進了介入式腦機接口從實驗室前瞻性研究向臨床應(yīng)用邁進。

來源：南開大學(xué)

那腦機接口技術(shù)還要多久才能走到臨床？

參與研發(fā)、試驗的宣武醫(yī)院神經(jīng)外科馬永杰博士表示，完成首例動物試驗是突破性的進步，是從0到1的進步。但抵達(dá)臨床是一個從1到100的過程，可以說我們還有很遠(yuǎn)的路要走。

下一步，團隊將繼續(xù)優(yōu)化電極設(shè)計，驗證其在動物體內(nèi)長期植入的安全性、可靠性，還要完成采集后信號的進一步分析、加工、轉(zhuǎn)化等工作。介入式腦機接口真正走到臨床，可能還要5年，甚至更長的時間。

腦機接口技術(shù)的一再突破，給一些被疾病困擾的運動功能障礙患者帶來了福音，未來有一天或許可以利用腦機接口技術(shù)幫助他們與外部重新交流，進而改善生活質(zhì)量。

除了控制機械臂，未來或許還能用意念控制一切（懶人福音）。

甚至還能存儲記憶，馬永杰博士表示，腦機接口技術(shù)未來在一定程度上將人類的思考、意識、記憶存儲下來也不是完全沒有可能。（再也不用擔(dān)心背課文了）

記憶移植也是腦機接口研究的重點，美國科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大腦海馬體的記憶密碼，開始嘗試用芯片備份記憶，然后把芯片植入另一個大腦，以實現(xiàn)記憶移植。

目前，這個試驗也已經(jīng)在猴子身上取得了成功。

是的，又是大師兄。有人或許會問為什么這些進階的試驗都是在?身上完成的，二師兄?不服了。

原因也很簡單，你說你是和大師兄更像還是二師兄更像？

南開大學(xué)團隊試驗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，所以，在相似的動物身上試驗也更方便以后將技術(shù)應(yīng)用到人類身上。

在接受采訪時，項目研發(fā)人員馬永杰博士介紹了腦機接口的三種方式，上述只是其中一種。

目前來說，腦機接口主要有三種方式。包括侵入式腦機接口、非侵入式腦機接口和介入式腦機接口。

第一種是侵入式腦機接口，是比較傳統(tǒng)的方式，以開顱等形式，將電極植入大腦皮層功能區(qū)附近，直接接觸到大腦皮層。

這種方式對人體有較大損傷，需要大量的時間恢復(fù)，而且在恢復(fù)過程中，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，所獲取的腦電信號是最準(zhǔn)確的。

來源：CSND

第二種是非侵入式腦機接口，這就很好理解了，不會直接接觸大腦皮層，僅通過頭皮采集腦電信號。但以這種方式采集到的信號純度不高，而且還會伴有大量的噪音。

第三種是介入式腦機接口，這種方式相較于上面兩種，是一個比較新穎的接口方式，將血管穿刺小口，通過微創(chuàng)手術(shù)實現(xiàn)腦機連接，這種方式對人體的創(chuàng)傷小于侵入式，信號質(zhì)量大于非侵入式。

目前來說，介入式腦機接口是最安全、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，主要研究腦機接口，研發(fā)出超高帶寬的腦機接口系統(tǒng)，從而實現(xiàn)人類與人工智能的共存。

來源：Neuralink

Neuralink公司在開發(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，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，在大腦中找到一塊區(qū)域，植入1024根微小的電線，傾聽腦電波的電波，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“腦機接口”技術(shù)Neuralink。該裝置實現(xiàn)了對豬行為軌跡的精準(zhǔn)預(yù)測。

來源：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)事先成功植入腦機接口，通過腦電波來控制球拍，大腦中的設(shè)備記錄了猴子玩游戲時神經(jīng)元放電的信息，學(xué)習(xí)預(yù)測它將做出的動作。

來源：Neuralink

值得注意的是，馬斯克采用的是侵入式腦機接口，也就是說，在2021年，馬斯克的侵入式腦機接口已經(jīng)試驗成功，并且運行良好，在多次測試之后，已確認(rèn)為最安全可靠的方式。

對此馬斯克表示，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。

但由于多次進行試驗，Neuralink公司因為涉嫌虐待動物，可能違反動物福利原則，被美國聯(lián)邦部門調(diào)查，調(diào)查顯示，Neuralink公司自2018年以來，共殺死約1500只動物，包括280多只羊、豬和猴子。

最新消息，2023年3月，Neuralin公司腦機人體試驗申請遭到美國監(jiān)管部門FDA（美國食品藥品監(jiān)督管理局）的拒絕。