雷声终于变成了雨点,马斯克的脑机接口即将进入人体试验阶段,首次招募的对象是40岁以下、四肢瘫痪的志愿者。
张田勘
责任编辑 | 朱力远
马斯克旗下的脑机接口公司Neuralink正式开始招募首次临床试验的志愿者。理想的志愿者候选人是40岁以下、四肢瘫痪的成年人,试验将会切除志愿者的大部分头骨,植入脑机植入物,后者是一个集处理、通信和充电系统为一体的设备,即芯片和线路,共有一千多个电极用以接收大脑数据,作为对比,其他竞争对手公司的植入物只有16个左右的电极。
一直响着的雷声终于变成了雨点,脑机接口或人机连接将进入人体试验阶段。然而,在大脑中植入芯片是一种侵入性的做法,稍有不慎,就有可能对人造成伤害。但是,这项研究的意义又非常重大,由此不仅能破译人脑的思维,还有可能让人借助计算机获得更强大的能力,形塑所谓的人机复合体。为此,必须要在伤害和收益之间寻找平衡点,把对人的伤害减少到最低。
这样的平衡便是医学伦理介入的内容。2023年5月,Neuralink称其首次人体临床试验获得了美国食品和药物管理局(FDA)的批准;之后的9月19日,Neuralink又宣布该公司已获得一个独立审查委员会的批准,将在今年进行首次脑机接口人体试验。
这说明,在伦理审查和批准方面,Neuralink公司已经做足了功课。而在做这种功课之前,也还遵循了医学临床试验的从动物到人的程序。在申请人体临床试验之前,Neuralink公司已分别在猪和猴子身上做了相关试验,获得了一定的成果,尤其是对猴子的试验证明可以适用于人。
2021年4月,Neuralink公司发布了一段视频,展示一只植入其设备的猕猴通过心灵感应玩电子游戏,表明芯片植入在大脑控制研究上的重大突破。视频中的猕猴名叫帕格,大脑植入了脑机接口。最初,研究团队教帕格使用游戏操纵杆玩游戏,并通过金属吸管喂香蕉奶昔奖励它。在这一阶段,脑机设备记录了哪些神经元被激活,对帕格神经活动与预期运动方向之间建模,实现“脑机连接”。从猕猴的大脑意念控制操纵杆玩游戏来看,植入式芯片显示了猴机结合的初步目标。
当有了这些结果之后,Neuralink公司才申请了人体试验。而且,现在的人体试验也遵循一个原则,只对病人,不对健康者。对于病人的试验,也就是在平衡利益和损害孰轻孰重。对病人试验,是要治疗他们的疾病,即便在这个过程中充满风险,但与让患者获得新生的利益比较起来,后者如果大于或远远大于前者,就是可行的。
此次的试验,是以瘫痪患者和视觉障碍群体为目标对象。通过脑机接口,可以获得瘫痪患者的大脑意识,并把这种意识通过外接的计算机接收,再由计算机破译和发出指令到相应的机械装置,以帮助脑瘫患者行动,至少可以做到生活自理,如吃饭、喝水和上卫生间等。
而对于视觉障碍群体,则可以通过植入的视觉芯片帮助他们改善和恢复视力,如帮助视网膜营养不良症患者改善视力。如果成功,还可以帮助更多的病人。美国目前就约有130万盲人和290万弱视患者,这两个数字有可能到2030年将增长至220万和500万,脑机接口如果能治疗视觉障碍,将使这一群体也获益。
当然,脑机接口的试验如果发生意外或损伤大于收益时,本着生命和健康第一的原则,也是需要马上叫停的。不过,这样的试验可能也还有意想不到的成果和新发现,有助于揭示人类大脑的更多秘密。
现在,对动物的脑机接口研究已经取得了更多成果。美国霍华德·休斯医学研究所的一个研究团队研发了一种结合虚拟现实(VR)和脑机接口(BMI)的新系统,试图探测大鼠脑海中的想法或思维。与人类一样,当啮齿类动物经历地点和事件时,大脑中负责空间记忆的区域——海马体,就会激活特定的神经活动模式,让思绪回到过去。
海马体是大脑中负责记忆和想象的重要区域,它拥有一个被称为认知地图的环境模型,因此,海马体包含了先前探索过的环境的空间地图状表征,以便于后续的回忆或模拟。同时,每种环境的表征都由特定的位置细胞组成,当动物在该环境中经过特定位置时,这些神经元就会选择性地放电,回忆起过去的场景。这种情况与人对环境的记忆和环境模式认知相似。
在测试过程中,大鼠被放置于一个专门设计的VR系统中。脑机接口系统将大鼠的大脑活动转化为虚拟现实屏幕上的运动。大鼠需要控制其海马体活动以想象特定的场景,由此才能获得奖励,而这种思维过程与人类十分相似,当人被要求到某一剧院时,可能会想象离开家前往剧院的过程中将会经过的路线和街区。此后,要求大鼠凭借想象将虚拟物体从一个位置移动到另一个位置,即大鼠需要通过控制其海马体活动,在虚拟空间中将物体移动到目标位置。然后,研究人员改变目标的位置,引导大鼠产生与新位置相关的活动模式。这个过程就像是坐在座位上的人想象拿起饮水机旁边的杯子并装满水一样。
结果表明,大鼠可以像人类那样精确而灵活地控制其海马体活动,将它们的思维停留在一个给定的位置几秒钟,而这类似于人类重温过去的事件或想象一个新的场景。而且,由于脑机接口系统在假肢中的应用越来越多,这项研究结果可以利用于设计新型假肢装置,为残障者服务。
对大鼠的这项研究再次表明,脑机接口可以知道一个人的想法和思维,就如同读心术。这也意味着,未来的脑机接口可以用于人类大脑意识和思维的深入研究,但是,如果要用于健康人和其他目的,则需要更多和更严密的伦理和法律监管。因此把人机接口局限于诊治疾病,更容易获得共识。
校对:星歌
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