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腦機接口來了,最重要的是安全 | 新京報專欄
來源:互聯網   發(fā)布日期:2024-02-06 08:43:31   瀏覽:16864次  

導讀:腦機接口首要的問題是,最大程度上保障人的安全。 ▲資料圖。圖/IC photo 文 | 張?zhí)锟?腦機接口,是指在人類大腦與外部設備之間創(chuàng)建直接連接,進而實現大腦和計算機之間直接通信。近日,國內外兩條有關腦機接口的科技新聞引起人們廣泛關注。 據科技日報報道...

腦機接口首要的問題是,最大程度上保障人的安全。

▲資料圖。圖/IC photo

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腦機接口,是指在人類大腦與外部設備之間創(chuàng)建直接連接,進而實現大腦和計算機之間直接通信。近日,國內外兩條有關腦機接口的科技新聞引起人們廣泛關注。

據科技日報報道,1月29日,由美國人埃隆馬斯克領導的腦機接口公司,即“Neuralink(神經連接)”在社交媒體X上發(fā)帖稱,其在28日完成向患者腦部植入一個硬幣大小的設備,植入者恢復良好,已檢測到腦電信號。

而8小時后,即1月30日,清華大學官網發(fā)布消息,該校醫(yī)學院腦機接口研究團隊與首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院聯合,于2023年10月24日成功進行了全球首例無線微創(chuàng)腦機接口臨床試驗。這位因車禍造成脊髓損傷、四肢癱瘓14年的患者,經術后三個月康復訓練,已實現自主喝水等腦控功能,抓握準確率超過90%。

腦機接口被視為未來人類和社會發(fā)展的前沿領域,不只因為能治療很多疾病,如治療癱瘓、漸凍癥、帕金森并認知障礙、抑郁癥等,還可以讓人與機器融合。后者正是馬斯克等人的目標,即通過腦機接口讓人類與人工智能實現某種共生。

目前看來,治病的目的或能實現,至于腦機接口與人工智能共生,怕還是比較遙遠的事。

確保人的安全

但是,無論怎樣實現這兩種目的,都需要符合倫理規(guī)范。最大的倫理是,保障患者和受試者的健康和生命安全。2023年12月,中國國家科技倫理委員會人工智能倫理分委員會研究編制了《腦機接口研究倫理指引》,供相關科研機構和科研人員參考使用!秱惱碇敢返暮诵木褪峭怀霭踩。

開展腦機接口研究除了要符合我國相關法律法規(guī)規(guī)定,遵循國際公認的倫理準則,以及科學共同體達成的專業(yè)共識和技術規(guī)范外,《倫理指引》還指出,應主要致力于修復型腦機接口技術,即幫助一些臨床患者或殘障人士恢復和替代一些缺失的功能,包括感知功能、運動功能和語言功能等。

對于非醫(yī)學目的的注意力調節(jié)、睡眠調節(jié)、記憶調節(jié)等增強型腦機接口技術應在嚴格規(guī)范、明確獲益的前提下,一定程度上鼓勵探索和發(fā)展。

因此,中國對腦機接口的態(tài)度是,首先研發(fā)和試驗修復型腦機接口技術,其次才是奔著非醫(yī)學目的。這樣做就是要確保人的安全。即便是修復型腦機接口技術,同樣存在不同的技術特點,因而存在不同的安全系數。

安全系數當然要與實際效果相結合,只有安全系數最高和效果較好的腦機接口才符合病人和試驗者的最大利益,因而最符合倫理價值。

比較起來,目前安全系數最高的是非侵入式腦機接口,但是,效果并非很好。因為,非侵入式腦機接口可以獲得常規(guī)的腦電波,也能記錄語義,但接收腦電波信號敏感性弱。

侵入式腦機接口能獲得更強烈的腦電波,但缺點是,對大腦有潛在的傷害。大腦有1000億個神經元,要記錄多少神經元的信號,才能獲得明確的大腦指令,需要試驗。目前最好的技術可以記錄到3000個神經元,即便這樣,一般侵入式的長期穿刺也可能帶來腦損傷。

因此,目前腦機接口的最大倫理底線在于,采用什么樣的侵入式腦機接口,以及如何植入腦機接口設備。根據人腦的解剖結構,有不同的侵入式植入。從頭皮往下,芯片分別要透過顱骨、硬腦膜、蛛網膜、軟腦膜等組織,才會抵達腦組織。

腦機接口要考慮“性價比”

同樣是對目前國內外腦機接口的比較,在侵入方式上,介入式腦機接口在安全性和接收大腦信號方面是“性價比”最好的。

美國Synchron公司研發(fā)的腦機接口元件stentrode(一種圓柱形的空心金屬網)就是采用介入式植入方式。

醫(yī)生在患者的脖子上做微創(chuàng)切口,然后通過導管把電子元件stentrode送到頸靜脈,最終導入到大腦運動皮層內的血管。運送到位后,再把導管撤掉,stentrode的網狀結構就會舒展開,并和血管的外緣(血管壁)結合。整個過程就像植入冠狀動脈支架,芯片是通過血管壁與神經元接觸并接收信號。

中國的NEO(Neural Electronic Opportunity)設備,則是通過微創(chuàng)手術,將體內機埋在顱骨內,電極覆蓋在硬膜外(硬膜位于顱骨和大腦皮層之間),能夠保護神經組織,不損傷大腦細胞。同時,NEO系統(tǒng)采用近場無線供電和通信技術,植入顱骨的體內機無需電池,因此也能防止電池的老化損害大腦,而且通過體外充電,患者可以終生使用體內機。

侵入式腦機接口安全較差的是神經連接公司的心靈感應芯片,是將大腦頭骨切開一塊,將一個尺寸約為5枚10美分硬幣疊在一起的芯片植入,芯片包含1024個微型電極,與大腦神經元連接。芯片通過無線充電,并通過藍牙與手機或電腦等設備連接。直接與大腦神經元接觸的1024個微型電極隨時都有可能引發(fā)腦組織的免疫排異反應。

這些侵入式腦機接口在競爭的同時,也是在接受臨床檢驗和時間考驗。它們只有在安全前提下具有療效,才能滿足患者需要,獲得社會肯定,也才是最符合生物醫(yī)學倫理的技術。

另一方面,隨著技術的進步,腦信號的采集已經比較容易實現,因此,為了避免植入式腦機接口對人的傷害,未來用非植入式腦機接口也能解決問題,這就能最大程度地保障人的安全。

無論現在還是未來,腦機接口首要的問題是,最大程度上保障人的安全,然后從不同的技術層面和角度探索,才有廣闊的發(fā)展前景。因為,科技發(fā)展必須遵循社會倫理。

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