马斯克输麻了！美国首例脑机接口手术竟不是Neuralink做的

发布人：传感器技术时间：2022-07-20 来源：工程师发布文章

【导读】马院士又输了？在Neuralink还在用动物做脑机接口实验时，一家澳大利亚初创公司Synchron完成超车，在美国完成首例人体植入手术，而同样的手术，他们早已经不是第一次做了。｜还在纠结会不会错过元宇宙和web3浪潮？清华大学科学史系副教授胡翌霖，这次给你讲个透！

马斯克两年前吹过的牛，被一家澳大利亚初创公司实现了！ 7月6日，纽约的一张手术床上，一个医生把一条1.5英寸（3.81厘米）的电子元件植入了一位患者脑部的血管里。这是这家名为Synchron的公司首次在美国为患者完成植入手术，实际上，该公司在澳大利亚已经为4名患者完成同样手术提供了支持。
什么？马斯克输了，还不止一次？
这条1.5英寸长的电子元件上布满了电极和电线。不出意外的话，这个小玩意儿能让这位患有渐冻症（ALS）的可怜人过的有尊严一点。没有脑机接口技术，患有ALS的人将不能说话、不能移动，永远丧失和人沟通的能力。而有了这一小块电子元件，他就可以用意念上网、发邮件、发****。
脑机接口技术就是这么神奇，它能识别人的想法和意识，并变成指令交给电脑完成。而给这场手术提供技术支持的，是初创公司Synchron。而在西奈山的这场手术也不是Synchron第一次这么做。此前，他们曾将脑机接口设备植入了4名澳大利亚患者的体内。而从结果上来看，成功率高达100%。截止目前，4位患者没有出现任何副作用，并且最初安装设备的目标也都成功实现了——他们能发****、在网上购物等等。而一开头提到的ALS患者，则是Synchron在美国进行的第一台相关手术。毫不夸张的说，Synchron这波把马斯克压爆了。别看马斯克天天有事儿没事儿脑机接口，但人家Synchron就是实实在在的领先了。 负责执行这台手术的外科医生Shahram Majid表示，「这次在美国的手术十分特别。不管从影响力的角度还是未来潜力的角度，都是巨大的。」
Synchron厉害在哪儿？
我们有必要好好了解一下Synchron这家公司。毕竟，能在技术上领先马斯克，可见还是有点东西的，东西还不少。 2016年成立的Synchron，刚出道就被脑机接口这个领域「关注」了。这么说可能有点怪，但实际上，Synchron研发的设备简直就是为了脑机接口技术量身打造的。 Synchron研发的stentrode可以直接插入大脑，而不需要把颅骨切开，造成组织损伤。 stentrode实际上就是一种能植入人脑的东西，这是一种圆柱形的空心金属网。小编也没有找到合适的译法。  不管怎么说，有了它，医生就可以在患者的脖子做切口，然后通过导管把strentrode送到颈静脉，最终送到运动皮层内的血管。运送到位，再把导管撤掉以后，stentrode的网状结构就会舒展开，并和血管的外缘（也就是血管壁）结合。 Majidi表示，这个过程很像植入冠状动脉支架。而且别看说着复杂，整个过程估摸着也就几分钟。接下来就到了第二步。医生用电线将stentrode和患者胸部的设备相连（胸部这里的设备在之前就已经植入完毕）。  这步其实并不简单。因为stentrode已经植入了血管里，医生就必须在病人的皮肤下面给电线弄个通道出来。同时，还得给皮下植入的设备弄个「口袋」装起来。 就像给心脏起搏器做容器一样。 之后，stentrode就会读取脑部神经元****的信号，胸口的计算设备放大这些信号，然后通过蓝牙传输给电脑或者智能手机。听起来是不是没那么容易，甚至还有点吓人？其实，用stentrode甚至比目前最先进的犹他阵列技术（Utah array）所造成的创伤还要小。  用犹他阵列不仅需要切开头皮，还要钻到颅骨里面去，在大脑中放刚性针头，最后才是把针头连接到头顶上一个石头大小的设备上。之所以说这次的手术影响力会很大，是因为美国对这类手术的政策要比澳大利亚更加谨慎。Synchron公司经过多年的努力才获得了食品和****物管理局的批准。这名患有ALS的美国人是由美国国立卫生研究院资助的六人1000万美元试验中的第一位，该试验由卡耐基梅隆大学机械工程教授Douglas Weber和西奈山康复创新主任David Putrino领导。因为脑机接口技术仍处于早期开发阶段，所以该试验会更多关注人体对植入物的反应，以及大脑信号的清晰度，而不主要关注一个人使用脑机接口设备以后可以干什么。植入运动皮层的支架使用16个电极来监测大脑活动，并记录一个人在思考时的神经元****情况。随着时间的推移，信号强度会得到改善，因为该设备会更深入地融合到血管中，并更接近神经元。在脑机接口领域，人们对技术的吹捧由来已久，而这些技术最终会因为种种限制而无法广泛使用。  正因如此，这位美国患者要求匿名，并拒绝和媒体讨论手术相关的情况，以免在充分了解Synchron的设备之前盲目宣传。目前，支架的计算能力有限，意味着设备不能做整句输入和翻译。相反，植入该设备的病人将会在屏幕上逐一挑选字母，而脑机接口设备会将患者「是或不是」的想法转换为命令。虽说一开始的脑机接口设备基本都是用在渐冻症患者身上，但是人们认为这项技术也应该用在患有中风、脊髓损伤和多发性硬化的患者身上。 Thomas Oxley是Synchron的CEO，同时也是澳大利亚的一位神经科学医生。他在澳大利亚开发了这项技术，之后把Synchron搬到了布鲁克林。  他表示，「我希望在美国的首次手术可以证明，脑机接口技术和给心脏安支架或者起搏器是类似的，全世界的医生都可以完成。」目前，Synchron已经筹得了7000多万美元。当然了，Synchron公司研发的设备也不全都是优点。因为stentrode是放在血液里的，所以从距离上讲和神经元远一些，****的信号可能不如Neuralink清晰。 Oxley表示，在未来几个月，甚至几年的时间里，Synchron的主要目标是缩小stentrode的尺寸，并增强设备的计算能力。如果有可能的话，未来将能在病患的大脑不同部位放置多个设备，从而实现更多功能。
马斯克两年前是怎么吹的？
往小了说，Synchron这种手术，确实为患者带来了实实在在的福音，放在大洋彼岸，收个一堆「悬壶济世」的锦旗是没啥问题的。往大了说，将电子元件植入人脑，这个成就堪称「脑机接口的一小步，人机共生的一大步」。不管怎么说，这家初创公司也算是完成了一个无数人梦寐以求的目标： 终于跟上了马斯克吹过的牛。  来看看当时还不是院士的马院士，在两年前是怎么吹的。 2020年9月，在Neuralink的技术展示活动上，马斯克称，Neuralink早期设备之一为「大脑里的Fitbit」，可以很快治愈瘫痪、耳聋、失明和其他残疾。 Neuralink这个新设备只有硬币大小，就像个大脑里的Fitbit，可以用手机App控制，而且你看起来很正常，只是头发下面多了一个小创口。「就像你的头骨下面插了一个Fitbit，但是带着电线。」白天能用一天，晚上充电就行。        手术时，把一个硬币大小的头骨弄出来，用「超级胶水」一粘。然后手术结束后就可以到处走了。马斯克宣布，这个植入手术已经在小猪身上成功完成，植入芯片两个月后，小猪依然活蹦乱跳，一切正常。手术设备也是Neuralink自研的，一台可以自动植入芯片的机器人。  机器人的工作原理是使用一根硬针将 Neuralink 芯片发出的柔性电线刺入人的大脑，有点像缝纫机。  未来的目标，是将这个设备植入人的头骨，电极呈扇形分布到他们的大脑中。芯片位于耳后，而电极则穿入大脑。   这些「线」配备了 1024 个电极，能够监测大脑活动，并且理论上可以用电刺激大脑。数据通过芯片无线传输到计算机，供研究人员研究。按照Neuralink当时的说法，植入了这个芯片，你就相当于和外界建立了一条高效的信息交互渠道。
不仅能治病，还能提高学习效率，甚至控制情绪、提升人脑机能等等。  妥妥的黑科技。而且，植入芯片小猪已经活蹦乱跳了，Neuralink又拿到了FDA的人体实验许可，似乎「黑客帝国」的实现真的不远了。
Neuralink多年内乱：负责人离职，科学家走了大半
后来呢？没动静了。此前有报道指出，在2020年那次引发广泛关注的发布活动之前，Neuralink就已经陷入了旷日持久的内部冲突。在马斯克的督促下，Neuralink制定的项目时间表过于仓促，而科学研究的进展不是马斯克在推特上吹吹牛就能加速的。二者之间发生冲突不可避免。  2020年，四名Neuralink前员工表示，这家表面风光无限的明星公司的内部文化一片混乱，马斯克的公司好像都有这个毛病，比如突然提出强烈要求，项目执行和推进流程匆忙、杂乱，上项目快，撤项目更快。据报道，当时Neuralink的最初的八位创始科学家中，仍在职的只剩下了三位。 2021年5月，Neuralink联合创始人、自成立起一直担任公司负责人的Max Hodak在社交媒体上宣布，已经从Neuralink离职。  据两名前员工称，公司研究人员长期以来一直在私下讨论需要全面收缩，专注于更简单、更有针对性的技术应用，以取得更快的进展。搞脑机接口，离不开动物实验环节，而就是在动物实验上，Neuralink也遇上了麻烦：虐待猴子。 2022年2月，美国医师医****责任协会指控Neuralink和加州大学戴维斯分校在2018年至2020年间对23只猴子进行侵入性和致命的大脑实验，违反了《联邦动物福利法》。  对此，Neuralink在官网和Twitter回应称，Neuralink团队尊重动物。在缺乏语境的条件下，医疗记录和研究数据所反映的信息可能有误导性。这条回应也成为Neuralink推特的最后一条内容，自今年2月以来，其官推账号再无新内容发布。目前，Neuralink的类似芯片植入人脑的实验仍在等待FDA的批准，目前仍处于动物实验阶段。参考资料：