【科学强国】马斯克的脑机接口被拒，人机共生如何实现？

　　据路透社报道，近日，7名曾在或正在马斯克旗下的美国脑机接口公司Neuralink工作的员工向媒体透露，该公司曾在2022年初向美国食品和药物管理局（FDA）递交测试大脑植入设备的人体实验申请，但遭到FDA的拒绝。

　　不过，其竞争对手Synchron已经提前获得了FDA的批准。2022年7月，Synchron首次成功将脑机接口BCI设备植入人体。

　　随着脑机接口技术的不断探索，以及可能的人机共生时代，人们想要知道，脑机接口技术的应用边界在哪里？“打开”大脑后，我们是否会被外界控制？人类的大脑应该被“传输”吗？

　　什么是脑接机口技术？

　　脑机接口（Brain-Machine Interface，BMI ；Brain Computer Interface，BCI ）的概念其实早已有之，但直到上世纪九十年代以后，才开始有阶段性成果出现。

　　脑机接口技术是一种在脑与外部设备之间建立直接的通信渠道。其信号来自中枢神经系统，传播中不依赖于外周的神经与肌肉系统。常用于辅助、增强、修复人体的感觉–运动功能或提升人机交互能力。

　　作为当前神经工程领域中最活跃的研究方向之一，脑机接口技术在生物医学、神经康复和智能机器人等领域具有重要的研究意义和巨大的应用潜力。比如生物医学领域，利用脑机接口技术可以实现对大脑功能和状态的监测、诊断和治疗，如检测意识水平、评估认知能力、治疗抑郁症；神经康复领域，利用脑机接口技术可以实现对失去或损伤的感觉–运动功能的辅助、增强或修复，如控制假肢、驱动轮椅、恢复语言能力；智能机器人领域，利用脑机接口技术可以实现对智能机器人或其他设备的直接控制或协同操作，如玩游戏、飞行无人机、编写代码等。

　　关于“脑机接口”的童年噩梦

　　在幻想世界中，装备脑机接口的名人家喻户晓：虚拟世界的救世主尼奥、未来世界的动感少女阿丽塔，等等。光是过去的大半年，就有《流浪地球》《阿凡达2》《黑客帝国4》《蚁人与黄蜂女》等多部影视作品，以脑机接口技术实现的“意识上传”作为卖点。

《蚁人与黄蜂女：量子狂潮》中的魔多客，拥有巨型大脑

　　而现实世界中，最近人们听到的有关“脑机接口”的新闻，大多来自一家叫Neuralink的美国公司，老板是科技名人伊隆·马斯克。过去两年间，他向公众展示了装备了脑机接口的猴子可以通过意识能够自由娴熟地控制电脑上的光标玩乒乓游戏，甚至在键盘上定位字母打字。

　　Neuralink曾在2019年将“缝纫机”芯片植入老鼠大脑，以电极刺激“指挥”老鼠走出迷宫；2020年的试验对象变成了小猪，Neuralink通过捕捉脑机接口（BCI）产生的电流，成功预测了小猪的运动轨迹。

　　最新一次的公开消息来自2022年12月。在一场招聘活动中，马斯克及高管分享了一段猴子通过意念控制鼠标和键盘打字的视频，可以看到一只植入BCI的猴子正使用意念控制鼠标光标。有消息称，展示台上飘过的“welcome to show and tell”字样，其实就是猴子打出来的。

马斯克的猴子在通过脑机接口设备玩游戏

　　马斯克缘何被拒？

　　对于Neuralink的临床试验申请被拒绝，多位业内人士表示这在意料之中。虽然Neuralink的方案带来了更加便携的高通量采集方案，但是在设计上仍然有较多潜在的风险点。

　　据匿名爆料称，FDA拒绝临床试验背后最关心的两大问题，一是Neuralink的电源问题，为了实现高通量的信号采集，Neuralink采用锂电池为植入体供电，但在颅骨中植入电池会带来安全性的风险。二是细微的电极在脑组织埋植后会不会产生移位问题。由于Neuralink使用了柔性电极，其柔性电极缺乏支撑力，所以可能会有移位的问题。

　　以及面临的伦理问题。美国责任医师协会（PCRM）曾将Neuralink起诉至美国农业部（USDA）。PCRM官网提到，他们在其提交的指控文件中指出，2017年以来，Neuralink的脑机接口动物试验中对老鼠、羊、猪、猴进行了侵入性、通常致命的大脑试验。

　　尽管Neuralink在回应中否认了“虐待”这一指控，但也承认了PCRM提到的安乐死。那么，如果动物试验尚不完备，安全与伦理，仍是Neuralink进行人体实验前无法绕开的问题。

　　相较于Neuralink，亚马逊创始人贝索斯（Jeff Bezos）和微软创始人比尔·盖茨（Bill Gates）押注的Synchron则采用了更为温和的方式。一项针对4名重症患者的临床研究的同行评审的长期安全性结果显示：在植入Synchron 第一代神经假体装置Stentrode于大脑血管12个月后，4位患者没有出现血管阻塞，也没有出现与该装置相关的不良事件。2021年12月，其中一名患者用意识成功发布了一条推文，成为世界上首个使用意识直接发布社交消息的人。

　　从FDA的态度可以看出，作为监管机构FDA更接受成熟安全的临床试验方案，而非激进的技术创新。

　　让意念控制不止于想象

　　事实上，许多其他公司和机构也在研究脑机接口设备，使用电极在大脑信号和计算机之间提供通信通道。

　　成立于1997年的NeuroPace，2013年才获得FDA批准其用于治疗癫痫的脑植入物。该设备由尝试过至少两种药物但仍遭受频繁和致残性癫痫发作的成年患者使用，可减少此类病症发作的频率。

　　2021年9月7日，美国Facebook公司宣布与美国加州大学旧金山分校合作开展一项名为“Project Steno”的项目，旨在利用非侵入式脑机接口技术让一名完全失去语言能力的中风患者通过思想输入文字。

　　2021年10月12日，中国科学院自动化研究所与北京大学第三医院合作开展一项名为“脑机接口康复训练系统”的项目，旨在利用非侵入式脑机接口技术让一名截肢患者通过思想控制仿生假肢。

　　与此同时，脑机接口相关领域技术正在成为投资风口。今年以来，Synchron、Precision等公司都发布了技术进展。Precision今年宣布了新一轮超过4000万美元的B轮融资；Synchron也于去年12月宣布获得7500万美元C轮融资。其中，Synchron已经率先赢得了FDA人体试验许可。与Neuralink一样，Synchron的设备旨在帮助瘫痪的人用他们的意念打字。

　　充满未来感的脑机接口技术，让意念控制不再止于想象。作为生命科学和信息技术交叉融合的前沿颠覆性技术，脑机接口历经近50年发展，已经走过科学幻想和概念验证阶段，正逐渐通过临床研究应用于癫痫等脑部疾病治疗，以及让视障人士“重返”光明，让残障人士、瘫痪病人重新获得运动能力等。

　　也许，脑机接口实现更多的科学想象，还有待技术的突破。但可以肯定的是，连接人脑与电脑的步伐正越来越快。

　　（图源网络，中国小康网综合中国信通院、瞭望、第一财经、中国商报网等）

　　来源：中国小康网

　　作者：风华

　　审核：龚紫陌