凌晨

小巧的芯片與機(jī)器人手術(shù)

馬斯克在發(fā)布會(huì)上強(qiáng)調(diào)，這次他們展示的芯片完全埋在腦內(nèi)，外在完全看不出來，這也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的考慮?！爸八麄兊南敕ㄊ前央姌O放在耳朵旁邊后面的部位、皮膚底下，有一些數(shù)據(jù)線連到開顱的小孔，電極和孔有一定的距離，電極的體積相對(duì)這次大一些。”

北師大珠海校區(qū)認(rèn)知神經(jīng)工效研究中心的李征研究員介紹說，這次他們把它變成一個(gè)圓形的，在顱骨上開一個(gè)圓形的孔，植入電極以后就把電極放在原來顱骨上空的位置，代替了那一部分顱骨。這樣做，好的一方面是簡(jiǎn)單化了，不過從另一方面看也可能是一個(gè)退步，因?yàn)殚_這么大一個(gè)孔是更高風(fēng)險(xiǎn)的手術(shù)。

去年的發(fā)布會(huì)說，想要安裝 Neuralink 的腦機(jī)接口系統(tǒng)，首先要在人的頭骨上開 4 個(gè)直徑為 8 毫米的小孔。這樣的小孔在開顱手術(shù)應(yīng)該算是最低創(chuàng)的，能很快出院、很安全。而現(xiàn)在他們要開一個(gè)直徑 23 毫米的孔，可以說是要開一個(gè)小窗口，開這個(gè)窗口的過程會(huì)慢很多，“他們說一個(gè)小時(shí)的手術(shù)我覺得有點(diǎn)挑戰(zhàn)性，除非他們有什么新的、我不知道的黑科技。” 李征表示，“我自己做獼猴手術(shù)，開一個(gè) 15毫米～20 毫米的釋放窗口，整個(gè)過程是兩三個(gè)小時(shí)，其中開窗口的過程是 45 分鐘到1個(gè)小時(shí)，之前要刨開上面的組織。在獼猴身上做是如此，在人身上做的外科手術(shù)當(dāng)然會(huì)更加講究，每一層都要很小心地切開或者分開，保持它們相對(duì)的隔離，后面要小心翼翼地縫回去，這樣才能很好地愈合?！?/p>

已有不止一位觀察家表示，馬斯克最了不起之處，就是把已有的技術(shù)結(jié)合起來，讓它們協(xié)同發(fā)揮更大、更耀眼的效果?！翱p紉機(jī)你可能聽說過，達(dá)芬奇機(jī)器人你肯定也聽說過。達(dá)芬奇機(jī)器人就能在葡萄皮上操作縫合技術(shù)的機(jī)器人，它把一個(gè)很精細(xì)的事情做得特別好?！?柔靈科技創(chuàng)始人孫瑜表示。

孫瑜類比，“Neuralink 就是能把縫紉機(jī)用來縫電極，你可以認(rèn)為它是創(chuàng)新，你也可以認(rèn)為本來就有這些技術(shù)，只是他把這些東西給用起來了。如同蘋果手機(jī)一樣，這些技術(shù)都早已存在，只是喬布斯把這些東西給聚合在了一起。” 他介紹，去年發(fā)布會(huì)上 Neuralink 已經(jīng)清楚表示，他們的縫合技術(shù)達(dá)到了微米級(jí)別。至于怎么看到馬斯克發(fā)布的產(chǎn)品，李驍健博士（中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究-深港腦科學(xué)創(chuàng)新研究院）有自己的視角，“要從醫(yī)療器械的角度上，你一聽他說，你就覺得他講的都是你關(guān)注的”，馬斯克在發(fā)布會(huì)上提及了兩種目前的醫(yī)療設(shè)備。“一個(gè)現(xiàn)在 FDA 批準(zhǔn)的腦機(jī)接口使用的，那種硬質(zhì)的猶它電極，另外一個(gè)DBS（深部腦刺激）那種電極，他現(xiàn)在做的東西就是取代那兩種裝置?！?/p>

材料的挑戰(zhàn)

腦機(jī)接口另外一個(gè)需要解決的問題是感染和炎癥。這包括兩個(gè)含義，第一個(gè)含義是電極感染到大腦皮層，使得大腦健康出現(xiàn)問題;另外一個(gè)含義是，電極放置手術(shù)之后讓大腦出現(xiàn)炎癥，電極上面就會(huì)包裹上一層疤痕細(xì)胞，這層疤痕細(xì)胞會(huì)影響信號(hào)采集的靈敏度。對(duì)于疾病的診斷效果就會(huì)大打折扣。

孫瑜認(rèn)為，目前做腦機(jī)接口，材料是一個(gè)沒有辦法克服的瓶頸。Neuralink 所用的柔性電極表面有一個(gè)高分子涂層，這在目前已經(jīng)是做柔性電子最好的材料。

但要讓它在頭皮里面放個(gè) 10 年，還是會(huì)有問題。而一套不被拆除的植入式醫(yī)療設(shè)備，在大腦里需要放置的最少時(shí)間是 10 年。“如果一種材料沒有經(jīng)過 10 年的驗(yàn)證，你怎么能說服 FDA，讓他們同意你的電極植入到大腦里面，并且 10 年不取出來？這是一個(gè)困境。”

李征提及發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，Neuralink解釋如何測(cè)試材料，“他們用一個(gè)目前領(lǐng)域里面比較先進(jìn)的測(cè)試方法，在加溫加壓的很惡劣的環(huán)境里測(cè)試。一般來講，這個(gè)要確認(rèn)它能工作10年的話，真的是要等10年了。在特別惡劣的環(huán)境里面，可能一個(gè)小時(shí)等于一般環(huán)境的幾天，這樣可以加快這個(gè)速度，可以更早知道他們這個(gè)電機(jī)能這個(gè)材料能維持多久。他們也講他們的絕緣材料是一個(gè)很關(guān)鍵的技術(shù)。”

為什么用豬做實(shí)驗(yàn)？

馬斯克選擇了用豬而不是猴子做試驗(yàn)。這讓部分觀察者產(chǎn)生疑惑，畢竟，作為靈長(zhǎng)目動(dòng)物的猴子與人更接近?！皬目蒲薪嵌?，研究具體的神經(jīng)活動(dòng)及其對(duì)應(yīng)的功能，用猴子做模型更好，因?yàn)楹镒拥拇竽X更接近于人腦。但是從技術(shù)應(yīng)用和商業(yè)考量，用豬做模型更有優(yōu)勢(shì)。”密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院麻醉系黃梓芮博士介紹，原因大概有3點(diǎn)：

一、豬的顱骨厚度、頭皮厚度、大腦皮層的神經(jīng)元尺寸都與人近似，可以很好地模擬人類臨床手術(shù)（植入芯片）遇到的問題;

二、相比猴子而言，豬本身成本低，飼養(yǎng)和醫(yī)療配套相對(duì)成熟，易訓(xùn)練（豬很容易滿足，食物就是最好的獎(jiǎng)賞）;

三、相比于猴子（或大型狗），用豬做前期實(shí)驗(yàn)較符合普通大眾的心理接受度。畢竟豬是人類基本食物中的一種，而用猴子（或大型狗）做實(shí)驗(yàn)牽扯的倫理問題可能會(huì)比豬要多一些。

“第一點(diǎn)在發(fā)布會(huì)有提到，后兩點(diǎn)是我的推測(cè)?！崩钫饕舱J(rèn)為，Neuralink 或許存在動(dòng)物權(quán)利方面的擔(dān)心。美國(guó)加州那邊動(dòng)物保護(hù)活動(dòng)者非常活躍，之前就有一些科學(xué)家的工作遭到抵制，甚至有動(dòng)物保護(hù)活動(dòng)者去他們家門前示威，逼他們放棄研究活動(dòng)?！斑@次他們還讓兩名獸醫(yī)談他們對(duì)豬多好;馬斯克在發(fā)布會(huì)上也說了很多次，豬活得很開心?！?李征說，而且這次解碼不過就是預(yù)測(cè)豬的腿部不同關(guān)節(jié)的活動(dòng)位置，用豬做試驗(yàn)已經(jīng)足以驗(yàn)證他們的腦接口，用不著獼猴這么相對(duì)復(fù)雜難養(yǎng)、更貴的動(dòng)物來做試驗(yàn)。當(dāng)然，對(duì)于發(fā)布會(huì)的理解，都建立在馬斯克的確實(shí)現(xiàn)了他所展示的技術(shù)的基礎(chǔ)上。

清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院洪波教授此前曾表示：從展示會(huì)視頻看，還不能確定現(xiàn)場(chǎng)的那只植入電極的小豬是否由這臺(tái)手術(shù)機(jī)器人自動(dòng)完成的。另一方面是植入器件的微型化和無線傳輸設(shè)計(jì)……不能確定的是，現(xiàn)場(chǎng)演示的小豬的腦內(nèi)放電信號(hào)是否由這樣的設(shè)備記錄。

（摘自美《深科技》）（編輯/多洛米）