腦機(jī)接口安全兩難，血管支架另辟蹊徑

2020年8月末，馬斯克以及其腦機(jī)接口公司Neuralink有關(guān)腦機(jī)接口最新進(jìn)展的發(fā)布會(huì)直播吸引了全球15萬(wàn)人的關(guān)注，一時(shí)間，關(guān)于腦機(jī)接口的討論紛至沓來(lái)。

盡管腦機(jī)接口作為技術(shù)給人們提供了一個(gè)了解大腦“黑箱”的機(jī)會(huì)，但這種技術(shù)仍處在早期階段，除了收集信息的精度仍有待發(fā)展，還可能對(duì)大腦造成損害。

根據(jù)腦機(jī)接口與大腦的連接方式，可以分為非侵入式性、侵入式性和半侵入式性腦機(jī)接口。若是用非侵入式的頭皮電極，就只能隔著頭皮、顱骨和腦膜記錄到大腦宏觀層面的腦電波（electroencephalogram， EEG），精度很差。而選擇侵入式或半侵入式方式，破解了精度局限，但數(shù)量和安全又成了問(wèn)題。

馬斯克和他的團(tuán)隊(duì)使用的就是在皮質(zhì)上植入和皮質(zhì)里植入相結(jié)合的方式，將類(lèi)似于微絲陣列（用于皮層上）和密歇根式探針（用于皮層中）的電極植入到人的腦內(nèi)。這意味著，其將可能面臨慢性神經(jīng)炎癥，局部腦組織損傷，以及局部腦組織損傷帶來(lái)的細(xì)胞反應(yīng)（小神經(jīng)膠質(zhì)反應(yīng)和星形膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)）還有電極穿透時(shí)引發(fā)的細(xì)胞外基質(zhì)變化的反應(yīng)。

近來(lái)，一項(xiàng)新研究獨(dú)辟蹊徑，借鑒了血管支架技術(shù)，開(kāi)發(fā)出了能讀取思想的電極，為減少腦機(jī)接口對(duì)大腦損傷提供了一個(gè)新途徑。

具體來(lái)說(shuō)，研究人員將電極安裝在可膨脹的彈性血管支架上，穿過(guò)血管，引入被試的大腦。在這項(xiàng)針對(duì) 2 名受試的實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中，研究人員將一根由支架牽引的電線(xiàn)沿著喉部靜脈，向上延伸，進(jìn)入大腦初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層附近的血管，在血管撐開(kāi)支架。

此外，研究團(tuán)隊(duì)事先通過(guò)手術(shù)在受試胸口植入了一個(gè)紅外發(fā)射器，當(dāng)受試的大腦發(fā)送信號(hào)傳遞運(yùn)動(dòng)意圖時(shí)，電極就開(kāi)始接收這些信號(hào)并將它們以無(wú)線(xiàn)的方式傳送給計(jì)算機(jī)。

試驗(yàn)證明，在幾周的訓(xùn)練后，兩名受試都能夠在眼動(dòng)儀的幫助下移動(dòng)光標(biāo)，還能通過(guò)植入的設(shè)備，憑借腦中的想法點(diǎn)擊光標(biāo)。而能讀取被試的“點(diǎn)擊”信號(hào)，將足以保證患者發(fā)送文字信息、網(wǎng)上購(gòu)物、以及執(zhí)行其他日常線(xiàn)上活動(dòng)。

當(dāng)然，此項(xiàng)研究依舊要面對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)換的技術(shù)掣肘。事實(shí)上，雖然電極支架能夠收集來(lái)自大腦的信號(hào)，但機(jī)器學(xué)習(xí)算法需要理解這些信號(hào)代表著什么。而對(duì)于目前來(lái)說(shuō)，即便在最理想的狀態(tài)下，信號(hào)也無(wú)法完美地反映思想。

其研究結(jié)果已發(fā)表于《神經(jīng)介入外科雜志》上。

責(zé)任編輯：PSY