马斯克的脑机接口迎来[里程碑时刻]

Ai芯天下
关注

前言:

得益于市场对辅助技术需求的持续攀升、神经科技与机器学习技术的突破、以及与虚拟现实与增强现实系统的深度融合,全球脑机接口市场在未来几年有望持续扩大。

同时,人工智能技术的协同发展也将为脑机接口市场注入新的活力。

作者 | 方文三

图片来源 |  网 络 

突破:首例人类大脑芯片植入

1月30日,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克旗下的神经科技公司Neuralink取得了[里程碑式的成就],成功将芯片首次植入人类大脑。

马斯克在X平台上发布帖子称,首位接受Neuralink脑机接口植入的人类患者恢复状况良好。初步研究成果显示,神经元尖峰检测充满希望。

Neuralink的脑机接口设备为一种侵入式大脑植入物,可通过捕捉神经信号操控外部设备,从而协助严重瘫痪患者恢复与外界的沟通。

Neuralink的短期目标是帮助瘫痪者实现意念打字,长远来看,旨在助力瘫痪者行走、使盲人重见光明,并最终实现人机共生。

[首位人类患者已植入Neuralink的芯片]消息一出,在国内,脑机接口概念股开盘大涨。创新医疗涨停,三博脑科涨超10%,冠昊生物、南京熊猫、中科信息等纷纷高开。

图片

发展:Neuralink的成立与重要时间线

Neuralink成立于2016年,该公司希望建立人脑与外部设备的通信通道:通过在大脑内植入超细线,并将这些线程连接到一个定制设计的芯片上,该芯片包含可以读取神经元组信息的电极。

虽然这项技术算起来已有几十年的历史,而该公司的创新在于使植入物无线化,并增加了植入电极的数量。

其PRIME研究是对其无线脑机接口的一项试验,旨在评估Neuralink无线全植入式脑机接口的安全性和有效性,使瘫痪患者能够用他们的思想控制外部设备。

2020年,Neuralink 公布了一款硬币大小的芯片,成功采集了猪脑的电生理信号;

2021年,发布了将电极植入猴子的大脑,并让猴子玩[Mind Pong]游戏的录像。

2023年5月,获得了美国食品和药物监管局(FDA)批准开展人体临床试验。

2023年9月,宣布已获得一个独立审查委员会的批准,脑机接口迈向病人的临床应用。

此前,Neuralink透露,计划至2030年为超过2.2万人植入芯片。

图片

区别:在多方面与其他技术有所不同

①高密度微电极阵列:Neuralink开发的设备包含了高密度的微电极阵列,这意味着它可以在大脑中监测和刺激更多的神经元。这种高密度布局有助于提高信号的分辨率和精确度。

②外科植入技术的创新:Neuralink正在开发一种名为[缝合机](sewing machine-like)的机器人,用于将微电极精确地植入大脑,减少组织损伤并提高植入的安全性和效率。

③无线传输能力:Neuralink的设计目标之一是实现设备的无线通信,这将使得用户可以在没有明显外部硬件连接的情况下,使用脑机接口。这对于提高设备的便携性和用户的舒适度至关重要。

图片

④可扩展性和升级性:Neuralink致力于开发可扩展和可升级的系统,意味着在未来可以通过软件更新来增强设备的功能,或者通过最小化的外科手术来升级硬件。

⑤多学科集成:Neuralink的研发团队结合了神经科学、生物工程、微机电系统(MEMS)、机器人技术和软件工程等多个领域的专家。这种跨学科的方法有助于解决脑机接口技术面临的复杂挑战。

⑥应用广泛:Neuralink不仅关注医疗应用,如帮助残疾人士恢复感觉或运动能力,还探索了增强认知能力、提供新型通信方式等更广泛的应用前景。

⑦开放性和透明度:Neuralink相比一些其他公司,更加开放地分享其科学和工程上的进展,通过公开演讲、论文和媒体介绍其技术细节和愿景。

图片

意义:Neuralink的脑机接口的创新之处

Neuralink致力于通过无线设备植入,协助脊椎和大脑受伤导致的瘫痪患者恢复行动能力。

随着时间推移,脑部疾病或脊椎损伤导致的行动能力丧失病例将不断增加,这些疾病轻则引发记忆丧失,重则导致大脑损伤,乃至完全丧失行动能力。

经过持续研发,Neuralink已成功简化脑机接口设备。新型脑机接口设备位于耳后,硬币大小的植入芯片取代了一块头骨,通过电线连接至数厘米之外的接口位置。

尽管芯片体积微小,但其内部结构远较先前设备复杂,具备诸如监测健康、直接向大脑播放音乐等各项功能,犹如在大脑中嵌入一部智能手机。

据Neuralink研究手册记载,该芯片配备64条柔性聚合物线,提供1024个记录大脑活动点位。

这一数字远超Blackrock Neurotech的脑机接口设备,后者的单一神经元记录系统是目前唯一长期植入人体的设备。因此,Neuralink设备有望大幅提升脑机通信带宽。

Neuralink特别强调芯片纱线的灵活性,并表示正研发一种机器人用于植入纱线。

图片

与犹他州盐湖城的Blackrock Neurotech公司类似,Neuralink将研究重点锁定在单一神经元活动上,通过大脑电极进行记录。

相较之下,其他公司更倾向于在大脑表面放置电极,通过记录神经元群的平均信号解读大脑活动。

Neuralink的创新之处在于,其成为首款完全植入式的无线系统,这在脑机接口领域尚属首次。

此前植入式系统需通过头骨端口与计算机进行物理连接,既增加感染风险,又限制实际应用。

Neuralink的里程碑意义在于,其掌握了脑机接口技术链,将各项单点技术全面整合,形成完整系统,包括电极、芯片、系统、封装技术及临床等。

换言之,完整系统形成后,其将不再仅限于论文或实验室层面,而是可作为面向患者(消费者)的产品,进一步孕育产业链或新兴行业。

图片

市场:脑机接口赛代才刚预热完成

柔性高密度电极与自动植入机器人的应用,极大地减轻了外科手术的复杂性。

经过6至7年的前期研发与优化,以及数亿美金的投入,Neuralink在植入式脑机接口全链条研发领域取得了国际领先地位。

美国国家眼科研究所的数据显示,与视觉相关的严重疾病正处于长期上升趋势。目前,美国约有130万盲人和290万弱视患者,到2030年,这两个数字可能分别增长到220万和500万。

根据研究机构Precedence Research的数据,全球脑机接口的市场规模在2022年达到了21.3亿美元,预计到2032年将达94.4亿美元。

这也意味着脑机接口在商业化道路上进一步加速。从一级市场来看,已有多家创投机构在脑机接口赛道抢占先机。

红杉资本中国、高榕资本、鼎晖投资、经纬创投、光源资本等创投机构在近两年纷纷布局,行业中也涌现出微灵医疗、柔灵科技、光宇元心、脑虎科技等热门公司。

结尾:

全球范围内,脑机接口技术在医疗器械领域的广泛应用尚处于起步阶段。在将其作为医疗器械进行商业化推广方面,监管机构秉持严谨立场,强调产品须具备充分的长期安全性、有效性和植入便利性。

因此,脑机接口产品的商业化进程亟待充足的数据支撑。当前,国内外脑机接口企业均在积极探索、同步发展。

部分资料参考:环球Tech:《数千人排队等候[脑机芯片]》科创板日报:《马斯克的脑机接口迎来[里程碑时刻]:首位人类患者已植入!》,南方周末:《首个人类[脑机接口]试验:打开了通往[意识永生]之门?》,科普中国:《马斯克宣布:人类首次植入脑机接口芯片!《黑客帝国》成为现实?》,一刻talks:《人类首次植入脑机接口成功,仅凭意念就能交流》,中国企业家杂志:《脑机接口安全吗?马斯克带团队来解密》

       原文标题 : AI芯天下丨深度丨马斯克的脑机接口迎来[里程碑时刻]

声明: 本文由入驻OFweek维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。
侵权投诉

下载OFweek,一手掌握高科技全行业资讯

还不是OFweek会员,马上注册
打开app,查看更多精彩资讯 >
  • 长按识别二维码
  • 进入OFweek阅读全文
长按图片进行保存