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視學(xué)算法報道

編輯：David 拉燕

【新智元導(dǎo)讀】馬院士又輸了？在Neuralink還在用動物做腦機接口實驗時，一家澳大利亞初創(chuàng)公司Synchron完成超車，在美國完成首例人體植入手術(shù)，而同樣的手術(shù)，他們早已經(jīng)不是第一次做了。｜還在糾結(jié)會不會錯過元宇宙和web3浪潮？清華大學(xué)科學(xué)史系副教授胡翌霖，這次給你講個透！

馬斯克兩年前吹過的牛，被一家澳大利亞初創(chuàng)公司實現(xiàn)了！

7月6日，紐約的一張手術(shù)床上，一個醫(yī)生把一條1.5英寸（3.81厘米）的電子元件植入了一位患者腦部的血管里。

這是這家名為Synchron的公司首次在美國為患者完成植入手術(shù)，實際上，該公司在澳大利亞已經(jīng)為4名患者完成同樣手術(shù)提供了支持。

什么？馬斯克輸了，還不止一次？

這條1.5英寸長的電子元件上布滿了電極和電線。不出意外的話，這個小玩意兒能讓這位患有漸凍癥（ALS）的可憐人過的有尊嚴一點。

沒有腦機接口技術(shù)，患有ALS的人將不能說話、不能移動，永遠喪失和人溝通的能力。

而有了這一小塊電子元件，他就可以用意念上網(wǎng)、發(fā)郵件、發(fā)短信。

腦機接口技術(shù)就是這么神奇，它能識別人的想法和意識，并變成指令交給電腦完成。

而給這場手術(shù)提供技術(shù)支持的，是初創(chuàng)公司Synchron。而在西奈山的這場手術(shù)也不是Synchron第一次這么做。

此前，他們曾將腦機接口設(shè)備植入了4名澳大利亞患者的體內(nèi)。

而從結(jié)果上來看，成功率高達100%。截止目前，4位患者沒有出現(xiàn)任何副作用，并且最初安裝設(shè)備的目標也都成功實現(xiàn)了——他們能發(fā)短信、在網(wǎng)上購物等等。

而一開頭提到的ALS患者，則是Synchron在美國進行的第一臺相關(guān)手術(shù)。

毫不夸張的說，Synchron這波把馬斯克壓爆了。別看馬斯克天天有事兒沒事兒腦機接口，但人家Synchron就是實實在在的領(lǐng)先了。

負責執(zhí)行這臺手術(shù)的外科醫(yī)生Shahram Majid表示，「這次在美國的手術(shù)十分特別。不管從影響力的角度還是未來潛力的角度，都是巨大的。」

Synchron厲害在哪兒？

我們有必要好好了解一下Synchron這家公司。畢竟，能在技術(shù)上領(lǐng)先馬斯克，可見還是有點東西的，東西還不少。

2016年成立的Synchron，剛出道就被腦機接口這個領(lǐng)域「關(guān)注」了。

這么說可能有點怪，但實際上，Synchron研發(fā)的設(shè)備簡直就是為了腦機接口技術(shù)量身打造的。

Synchron研發(fā)的stentrode可以直接插入大腦，而不需要把顱骨切開，造成組織損傷。

stentrode實際上就是一種能植入人腦的東西，這是一種圓柱形的空心金屬網(wǎng)。小編也沒有找到合適的譯法。

不管怎么說，有了它，醫(yī)生就可以在患者的脖子做切口，然后通過導(dǎo)管把strentrode送到頸靜脈，最終送到運動皮層內(nèi)的血管。

運送到位，再把導(dǎo)管撤掉以后，stentrode的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)就會舒展開，并和血管的外緣（也就是血管壁）結(jié)合。

Majidi表示，這個過程很像植入冠狀動脈支架。而且別看說著復(fù)雜，整個過程估摸著也就幾分鐘。

接下來就到了第二步。

醫(yī)生用電線將stentrode和患者胸部的設(shè)備相連（胸部這里的設(shè)備在之前就已經(jīng)植入完畢）。

這步其實并不簡單。因為stentrode已經(jīng)植入了血管里，醫(yī)生就必須在病人的皮膚下面給電線弄個通道出來。同時，還得給皮下植入的設(shè)備弄個「口袋」裝起來。

就像給心臟起搏器做容器一樣。

之后，stentrode就會讀取腦部神經(jīng)元發(fā)射的信號，胸口的計算設(shè)備放大這些信號，然后通過藍牙傳輸給電腦或者智能手機。

聽起來是不是沒那么容易，甚至還有點嚇人？

其實，用stentrode甚至比目前最先進的猶他陣列技術(shù)（Utah array）所造成的創(chuàng)傷還要小。

用猶他陣列不僅需要切開頭皮，還要鉆到顱骨里面去，在大腦中放剛性針頭，最后才是把針頭連接到頭頂上一個石頭大小的設(shè)備上。

之所以說這次的手術(shù)影響力會很大，是因為美國對這類手術(shù)的政策要比澳大利亞更加謹慎。Synchron公司經(jīng)過多年的努力才獲得了食品和藥物管理局的批準。

這名患有ALS的美國人是由美國國立衛(wèi)生研究院資助的六人1000萬美元試驗中的第一位，該試驗由卡耐基梅隆大學(xué)機械工程教授Douglas Weber和西奈山康復(fù)創(chuàng)新主任David Putrino領(lǐng)導(dǎo)。

因為腦機接口技術(shù)仍處于早期開發(fā)階段，所以該試驗會更多關(guān)注人體對植入物的反應(yīng)，以及大腦信號的清晰度，而不主要關(guān)注一個人使用腦機接口設(shè)備以后可以干什么。

植入運動皮層的支架使用16個電極來監(jiān)測大腦活動，并記錄一個人在思考時的神經(jīng)元發(fā)射情況。

隨著時間的推移，信號強度會得到改善，因為該設(shè)備會更深入地融合到血管中，并更接近神經(jīng)元。

在腦機接口領(lǐng)域，人們對技術(shù)的吹捧由來已久，而這些技術(shù)最終會因為種種限制而無法廣泛使用。

正因如此，這位美國患者要求匿名，并拒絕和媒體討論手術(shù)相關(guān)的情況，以免在充分了解Synchron的設(shè)備之前盲目宣傳。

目前，支架的計算能力有限，意味著設(shè)備不能做整句輸入和翻譯。相反，植入該設(shè)備的病人將會在屏幕上逐一挑選字母，而腦機接口設(shè)備會將患者「是或不是」的想法轉(zhuǎn)換為命令。

雖說一開始的腦機接口設(shè)備基本都是用在漸凍癥患者身上，但是人們認為這項技術(shù)也應(yīng)該用在患有中風、脊髓損傷和多發(fā)性硬化的患者身上。

Thomas Oxley是Synchron的CEO，同時也是澳大利亞的一位神經(jīng)科學(xué)醫(yī)生。他在澳大利亞開發(fā)了這項技術(shù)，之后把Synchron搬到了布魯克林。

他表示，「我希望在美國的首次手術(shù)可以證明，腦機接口技術(shù)和給心臟安支架或者起搏器是類似的，全世界的醫(yī)生都可以完成?！?/span>

目前，Synchron已經(jīng)籌得了7000多萬美元。

當然了，Synchron公司研發(fā)的設(shè)備也不全都是優(yōu)點。因為stentrode是放在血液里的，所以從距離上講和神經(jīng)元遠一些，發(fā)射的信號可能不如Neuralink清晰。

Oxley表示，在未來幾個月，甚至幾年的時間里，Synchron的主要目標是縮小stentrode的尺寸，并增強設(shè)備的計算能力。

如果有可能的話，未來將能在病患的大腦不同部位放置多個設(shè)備，從而實現(xiàn)更多功能。

馬斯克兩年前是怎么吹的？

往小了說，Synchron這種手術(shù)，確實為患者帶來了實實在在的福音，放在大洋彼岸，收個一堆「懸壺濟世」的錦旗是沒啥問題的。

往大了說，將電子元件植入人腦，這個成就堪稱「腦機接口的一小步，人機共生的一大步」。

不管怎么說，這家初創(chuàng)公司也算是完成了一個無數(shù)人夢寐以求的目標：

終于跟上了馬斯克吹過的牛。

來看看當時還不是院士的馬院士，在兩年前是怎么吹的。

2020年9月，在Neuralink的技術(shù)展示活動上，馬斯克稱，Neuralink早期設(shè)備之一為「大腦里的Fitbit」，可以很快治愈癱瘓、耳聾、失明和其他殘疾。

Neuralink這個新設(shè)備只有硬幣大小，就像個大腦里的Fitbit，可以用手機App控制，而且你看起來很正常，只是頭發(fā)下面多了一個小創(chuàng)口。

「就像你的頭骨下面插了一個Fitbit，但是帶著電線。」

白天能用一天，晚上充電就行。

手術(shù)時，把一個硬幣大小的頭骨弄出來，用「超級膠水」一粘。然后手術(shù)結(jié)束后就可以到處走了。

馬斯克宣布，這個植入手術(shù)已經(jīng)在小豬身上成功完成，植入芯片兩個月后，小豬依然活蹦亂跳，一切正常。

手術(shù)設(shè)備也是Neuralink自研的，一臺可以自動植入芯片的機器人。

機器人的工作原理是使用一根硬針將 Neuralink 芯片發(fā)出的柔性電線刺入人的大腦，有點像縫紉機。

未來的目標，是將這個設(shè)備植入人的頭骨，電極呈扇形分布到他們的大腦中。芯片位于耳后，而電極則穿入大腦。

這些「線」配備了 1024 個電極，能夠監(jiān)測大腦活動，并且理論上可以用電刺激大腦。數(shù)據(jù)通過芯片無線傳輸?shù)接嬎銠C，供研究人員研究。

按照Neuralink當時的說法，植入了這個芯片，你就相當于和外界建立了一條高效的信息交互渠道。

不僅能治病，還能提高學(xué)習(xí)效率，甚至控制情緒、提升人腦機能等等。

妥妥的黑科技。而且，植入芯片小豬已經(jīng)活蹦亂跳了，Neuralink又拿到了FDA的人體實驗許可，似乎「黑客帝國」的實現(xiàn)真的不遠了。

Neuralink多年內(nèi)亂：負責人離職，科學(xué)家走了大半

后來呢？沒動靜了。

此前有報道指出，在2020年那次引發(fā)廣泛關(guān)注的發(fā)布活動之前，Neuralink就已經(jīng)陷入了曠日持久的內(nèi)部沖突。

在馬斯克的督促下，Neuralink制定的項目時間表過于倉促，而科學(xué)研究的進展不是馬斯克在推特上吹吹牛就能加速的。二者之間發(fā)生沖突不可避免。

2020年，四名Neuralink前員工表示，這家表面風光無限的明星公司的內(nèi)部文化一片混亂，馬斯克的公司好像都有這個毛病，比如突然提出強烈要求，項目執(zhí)行和推進流程匆忙、雜亂，上項目快，撤項目更快。

據(jù)報道，當時Neuralink的最初的八位創(chuàng)始科學(xué)家中，仍在職的只剩下了三位。

2021年5月，Neuralink聯(lián)合創(chuàng)始人、自成立起一直擔任公司負責人的Max Hodak在社交媒體上宣布，已經(jīng)從Neuralink離職。

據(jù)兩名前員工稱，公司研究人員長期以來一直在私下討論需要全面收縮，專注于更簡單、更有針對性的技術(shù)應(yīng)用，以取得更快的進展。

搞腦機接口，離不開動物實驗環(huán)節(jié)，而就是在動物實驗上，Neuralink也遇上了麻煩：虐待猴子。

2022年2月，美國醫(yī)師醫(yī)藥責任協(xié)會指控Neuralink和加州大學(xué)戴維斯分校在2018年至2020年間對23只猴子進行侵入性和致命的大腦實驗，違反了《聯(lián)邦動物福利法》。

對此，Neuralink在官網(wǎng)和Twitter回應(yīng)稱，Neuralink團隊尊重動物。在缺乏語境的條件下，醫(yī)療記錄和研究數(shù)據(jù)所反映的信息可能有誤導(dǎo)性。

這條回應(yīng)也成為Neuralink推特的最后一條內(nèi)容，自今年2月以來，其官推賬號再無新內(nèi)容發(fā)布。

目前，Neuralink的類似芯片植入人腦的實驗仍在等待FDA的批準，目前仍處于動物實驗階段。

參考資料：

https://fortune.com/2022/07/18/elon-musk-neuralink-beat-by-synchron-brain-computer-startup-us-human-trial/

https://www.bloomberg.com/news/articles/2022-07-18/brain-computer-interface-company-implants-new-type-of-device#xj4y7vzkg

https://www.businessinsider.com/synchron-beats-elon-musk-neuralink-us-human-trials-brain-implant-2022-7

點個在看 paper不斷！

馬斯克輸麻了！美國首例腦機接口手術(shù)竟不是Neuralink做的