akhirnya! FDA meluluskan antara muka otak-komputer Musk untuk pembedahan kehidupan sebenar, yang sangat penting

Pada 26 Mei, waktu Beijing, Neuralink, sebuah syarikat antara muka komputer otak yang diasaskan bersama oleh Elon Musk, mengumumkan kemajuan besar: syarikat itu telah diluluskan oleh Pentadbiran Makanan dan Ubat A.S. (FDA). Ini bermakna mereka boleh memulakan ujian klinikal ke atas manusia.

Sebelum ini, Neuralink cuba menanam cip antara muka otak-komputer ke dalam otak tikus, babi dan monyet Ya, ia ditanam selepas penggerudian. Jika anda ingin memukul seseorang di kepala, ia mesti melalui lapisan penelitian oleh saintis.

Inilah yang dilakukan oleh FDA, terutamanya menilai makanan, ubat-ubatan, peranti perubatan dan produk lain:

• Keselamatan: Produk mesti membuktikan bahawa ia tidak berbahaya kepada manusia atau mempunyai risiko yang boleh dikawal dalam siri ujian makmal dan ujian klinikal.
• Keberkesanan: Produk mesti boleh melakukan apa yang didakwa lakukan dan mesti disokong oleh bukti saintifik.
• Imbangan risiko dan manfaat: Potensi manfaat produk mesti melebihi potensi risikonya.

Sebelum ini, menurut Reuters, FDA menegaskan bahawa jika Neuralink ingin menjalankan ujian klinikal ke atas manusia, ia mesti menumpukan pada menyelesaikan isu-isu ini: Adakah bateri litium peranti dan wayar implan akan bergerak di dalam otak? Betapa mencabarnya untuk mengeluarkan peranti dengan selamat tanpa merosakkan tisu otak?

Pada masa ini, Neuralink menyatakan di Twitter bahawa ia masih belum mula mengambil pesakit untuk ujian klinikal dan akan mengumumkan lebih banyak berita tidak lama lagi.

Sumber imej: Tangkapan skrin sidang akhbar Neuralink, disunting dan dihasilkan

Dalam artikel ini, kita akan membincangkan:

• Apakah antara muka otak-komputer?
• Apakah yang Neuralink alami sejak penubuhannya pada 2016?
• Apakah perbezaan antara Neuralink, teknologi antara muka otak-komputer berprestasi tinggi dan penyelesaian tradisional?
• Apakah kepentingan kelulusan FDA ini?

Apakah antara muka otak-komputer?

Otak memproses maklumat berdasarkan penghantaran isyarat elektrik antara neuron. Jadi, jika sesuatu boleh membaca atau menulis isyarat elektrik ini, otak boleh berinteraksi secara langsung dengan mesin! Perkara ini adalah antara muka otak-komputer yang akan kita bincangkan seterusnya.

Antara muka otak-komputer bukanlah teknologi yang jauh dan telah lama digunakan dalam kehidupan seharian. Ia dibahagikan kepada dua jenis: invasif dan bukan invasif.

Antaranya, Antara muka komputer otak bukan invasif, peranti kecil seperti topi, sangat biasa di jabatan pemulihan saraf atau sukan di hospital.

Antara muka komputer otak bukan invasif adalah perkara biasa di hospital丨Wikipedia

Ia mengesan isyarat otak melalui peranti boleh pakai. Walau bagaimanapun, kerana isyarat perlu melalui tengkorak, resolusi isyarat otak yang dirakam tidak tinggi.

Neuralink menggunakan pendekatan invasif, yang secara langsung menanam wayar elektrod fleksibel ke dalam korteks serebrum. Secara umumnya, lebih dalam dan lebih dekat dengan tisu otak itu sendiri, lebih jelas dan lebih tepat isyarat EEG.

Walau bagaimanapun, penyelesaian invasif memerlukan implan objek asing ke dalam otak, yang boleh menyebabkan tindak balas imun dengan mudah Tubuh manusia mungkin menghasilkan tisu parut di antara elektrod dan tisu saraf, menyebabkan penghantaran isyarat menurun atau hilang. Oleh itu, keputusan percubaan manusia ini memang patut ditunggu-tunggu.

Neuralink telah bekerja selama tujuh tahun untuk masa ini

Pada 2016, Musk dan beberapa pengasas bersama lain telah menubuhkan Neuralink.

Pada Julai 2019, Neuralink mengumumkan prototaip projeknya, mereka membina "penebuk lubang" dan "mesin jahit". rambut. "benang" setebal suku sutera ditanam di dalam otak. Wayar ini adalah tahap elektrik yang boleh mengumpul maklumat saraf berbilang saluran.

Mereka juga menunjukkan eksperimen ke atas haiwan Seekor tetikus memegang antara muka USB-C dengan saiz yang sama dengan kepalanya, memberitahu orang ramai bahawa antara muka otak-komputer sekurang-kurangnya bukan lagi imaginasi gila.

Pada Ogos 2020, syarikat itu membuat cip antara muka otak-komputer N1, yang hanya sebesar syiling. Kali ini, alat itu ditanam pada permukaan otak babi hidup dan berjaya memaparkan aktiviti otak babi itu. Bahagian atas kepala babi adalah licin dan licin

Peranti antara muka otak-komputer juga merupakan sambungan tanpa wayar, dengan penghantaran isyarat tanpa wayar dan fungsi pengecasan tanpa wayar. N1 mencapai tahap integrasi padat yang tinggi.

Pada April 2021, monyet eksperimen Neuralink menukar gelombang otak kepada arahan komputer dan bermain permainan "Idea Ping Pong". Dengan membaca maklumat daripada kawalan pergerakan otak, peranti Neuralink mampu mengawal pergerakan bola ping pong pada skrin.

Ini bermakna peranti itu telah menyelesaikan tugas khusus ke atas haiwan dengan berkesan, bersiap sedia untuk eksperimen antara muka komputer otak berasaskan manusia pada masa hadapan.

Pada Disember 2022, Musk menunjukkan seekor monyet yang boleh "jenis minda"—ia menaip dua ayat lengkap. Walaupun monyet hanya mengikut gesaan manusia dan menukar isyarat otak kepada pergerakan kursor untuk memilih ayat yang betul, daripada benar-benar belajar mengeja bahasa manusia, demonstrasi ini mengesahkan bahawa antara muka otak-komputer Neuralink lebih praktikal.

Juga pada persidangan ini, Musk mengumumkan bahawa peranti mereka akan ditanam dalam otak manusia dalam masa setengah tahun, dan semua dokumen yang diperlukan untuk memulakan ujian manusia telah diserahkan kepada FDA. Sekarang nampaknya Musk sangat menepati masa.

Mengapa kelulusan FDA ini penting?

Ini merupakan satu kejayaan besar dalam aplikasi klinikal teknologi otak-komputer berprestasi tinggi.

Antara muka komputer otak tradisional boleh implan yang diluluskan sebelum ini menggunakan elektrod keras yang dipanggil "tatasusunan Utah", yang mungkin menyebabkan tindak balas penolakan objek asing di dalam otak. Perlu dinyatakan bahawa teknologi ini boleh menangkap dan menghantar maklumat saraf dari hanya 96 saluran elektrod.

tatasusunan Utah丨medicaldesignandoutsourcing.com

Untuk susunan Utah, jika lebih banyak saluran maklumat saraf diperlukan, lebih banyak elektrod perlu diletakkan di dalam otak, yang selalunya tidak diingini.

Peranti Neuralink menggunakan elektrod fleksibel, yang mengurangkan tindak balas penolakan otak dengan berkesan, dan mempunyai elektrod 1024 saluran yang boleh mengumpul maklumat saraf yang agak berkualiti tinggi.

Untuk mencapai pelbagai tugas antara muka otak-komputer yang kompleks, maklumat saraf berkualiti tinggi adalah prasyarat.

Neuralink juga telah membangunkan robot yang boleh melakukan pembedahan antara muka otak-komputer Ia boleh mengeluarkan peralatan dengan selamat tanpa merosakkan tisu otak sebanyak mungkin. Dengan cara ini, orang ramai boleh menaik taraf dan mengulangi produk yang mereka fikirkan.

Adakah ia mempunyai sebarang kepentingan sosial?

Untuk "memulihkan" penglihatan kepada orang buta dan "bergerak" kepada orang lumpuh, Musk percaya bahawa ini adalah aplikasi dan bantuan terawal yang boleh dilakukan oleh Neuralink untuk manusia.

Neuralink mengatakan bahawa walaupun pada orang yang buta secara kongenital, "bahagian visual korteks serebrum mereka masih ada."

Generasi pertama teknologi Neuralink menggunakan 1,024 saluran elektrod, tetapi syarikat itu juga mempamerkan model generasi seterusnya dengan lebih daripada 16,000 saluran. Menurut penglihatan Neuralink, dengan meletakkan peranti pada setiap sisi korteks serebrum orang buta, orang buta boleh melihat imej yang menunjukkan 32,000 "titik cahaya." Dalam erti kata lain, orang buta boleh melihat lebih banyak butiran dan lebih banyak imej "kesetiaan tinggi".

Sumber imej: Unsplash

Orang Quipriplegic boleh dibantu untuk mencapai "kebebasan digital" dengan menggunakan input pemikiran untuk mewujudkan sambungan langsung antara otak mereka dan komputer (atau telefon bimbit mereka). Tetapi Neuralink tidak berpuas hati dengan ini. Mereka juga menyatakan keyakinan untuk memulihkan fungsi motor kepada orang yang mengalami kecederaan saraf tunjang.

Apabila orang yang sihat menyentuh objek, sensasi akan memasuki otak di sepanjang saraf tunjang, tetapi bagi orang yang mengalami kecederaan saraf tunjang, laluan ini dihidupkan Neuralink berharap untuk menanam elektrod ke dalam saraf tunjang untuk merangsang neuron dalam saraf tunjang untuk menjadikannya Memulihkan keupayaan untuk menyampaikan maklumat pergerakan, membolehkan otot mengecut.

Neuralink menunjukkan babi dengan implan dalam saraf tunjangnya. Prinsipnya adalah untuk memintas arahan pergerakan otak dan mengalihkannya ke kaki untuk mencapai tindakan sasaran. Proses pergerakan badan boleh disimulasikan dengan menghantar isyarat deria dari anggota badan kembali ke otak, membolehkan otak memahami apa yang berlaku.

Pada masa ini, terdapat tiga syarikat yang telah memasuki peringkat percubaan klinikal manusia

Pada masa ini, tiga daripada syarikat antara muka otak-komputer antarabangsa yang boleh diimplan telah memasuki peringkat percubaan klinikal manusia, iaitu Neuralink, Onward dan Synchron.

Laluan teknikal ketiga-tiga syarikat ini juga berbeza.

Neuralink tergolong dalam laluan "penembusan kortikal".

Seterusnya memfokuskan pada pemulihan fungsi neurologi selepas trauma, seperti menggunakan antara muka otak-komputer untuk memulihkan keupayaan berjalan selepas kecederaan saraf tunjang. Ia menggunakan elektrod yang dipanggil "Electrocorticography" (ECoG), yang diletakkan pada permukaan korteks serebrum untuk mengumpul isyarat saraf. Seterusnya mengambil laluan "permukaan kortikal", dan terdapat juga Perubatan Weiling di China yang mengambil laluan ini.

Weiling Medical ialah satu-satunya pasukan di China yang membangunkan antara muka komputer otak boleh implan elektrod fleksibel berketumpatan tinggi pada permukaan kortikal Ia dijangka menyelesaikan ujian klinikal dan pengesahan tatasusunan elektrod menjelang akhir tahun ini.

Teknologi penyegerakan adalah invasif minima Ia menggunakan elektrod yang serupa dengan stent saluran darah untuk diletakkan di dalam saluran darah serebrum untuk mengumpul isyarat saraf berhampiran saluran darah. Ia tergolong dalam "jenis campur tangan vaskular".

Sumber imej: Unsplash

Perlu dinyatakan bahawa Synchron menerima kelulusan FDA pada 2021, memulakan percubaan dan mengumumkan implan antara muka otak-komputer pertama di Amerika Syarikat pada Julai 2022.

Teknologi yang digunakan oleh Synchron adalah untuk meletakkan elektrod dekat dengan bahagian dalam saluran darah di dalam otak Disebabkan oleh batasan teknikal, elektrod hanya boleh mengumpul isyarat saraf yang agak terhad. Oleh itu, Sistem ini pada masa ini hanya boleh mencapai tugas yang sangat asas dan mudah. Selain itu, ia memerlukan banyak masa latihan untuk subjek mempelajari tugasan baharu melalui sistem ini.

Jika otak dibandingkan dengan jalan 1 kilometer, kita baru berjalan 5 sentimeter

Pada masa ini, arah aplikasi antara muka otak-komputer adalah untuk menggantikan organ yang rosak, seperti:

• Pesakit lumpuh menggunakan elektrik otak untuk mengawal lengan robot untuk mengambil objek, yang memproses output maklumat otak
• Atau menghantar dan menerima maklumat terus ke mesin melalui otak tanpa melalui anggota badan dan lima deria, iaitu memproses input dan output maklumat otak.

Antara muka otak-komputer juga mungkin boleh menggandingkan saraf otak dengan jentera, atau menggantikan kesedaran antara hidupan, tetapi ini masih dalam masa yang sangat jauh.

Untuk mencapai antara muka otak-komputer yang muktamad, setiap neuron dalam otak perlu "bersambung dengan lancar" dengan dunia luar, yang bermaksud manusia perlu memahami dengan jelas ciri-ciri setiap neuron.

Tetapi Pada masa ini, pemahaman manusia tentang otak masih terhad kepada bahagian kortikal yang mengawal pergerakan dan penglihatan dan pendengaran, yang sangat cetek.

Seorang saintis otak pernah membandingkan semua pengetahuan tentang otak dengan jalan sepanjang satu kilometer, dan jarak yang kami tempuh sekarang adalah kurang daripada lima sentimeter.

Sejauh mana antara muka otak-komputer boleh pergi bergantung pada penyelidikan asas dalam sains otak.

Pengarang: Jayden, Rui Yue, Shen Zhihan, ChatGPT

Editor: biu

Melainkan dinyatakan sebaliknya, gambar dalam artikel adalah daripada Neuralink

Jika perlu, sila hubungi sns@guokr.com

Atas ialah kandungan terperinci akhirnya! FDA meluluskan antara muka otak-komputer Musk untuk pembedahan kehidupan sebenar, yang sangat penting. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!