马斯克的脑机接口公司官宣首次人体试验

来源:新浪网 | 发布时间:2023-09-25

摘要:马斯克的脑机接口公司 Neuralink 宣布,已获得一个独立审查委员会的批准,将进行首次人体试验,对瘫痪患者的大脑植入设备。

最近,马斯克的脑机接口公司Neuralink宣布,已获得一个独立审查委员会的批准,将进行首次人体试验,对瘫痪患者的大脑植入设备。

之前已经在老鼠、猴子、猪等动物大脑打孔植入的脑机接口,终于要接到人脑了。

Neuralink表示,这项实验是为了测试Neuralink无线全植入式脑机接口的安全性和有效性,使瘫痪患者能够用大脑控制外部设备。

目前Neuralink已正式开放临床试验患者的招募,因颈部脊髓损伤或肌萎缩侧索硬化症(ALS)而瘫痪的患者可能有资格参加这项试验。

这项人体实验估计需要花费六年时间才能完成,尚不清楚会有多少人参与试验。

其实在今年5月,Neuralink 的人体临床研究,就已经获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准,但也有前提条件,需要先解决一些问题,包括设备锂电池、植入物电线在脑内移动的可能性,以及如何在不损坏脑组织的情况下安全取出设备。

既然Neuralink开始招募受试者,或许说明这些问题已经有了解决方案,但肯定还有一定风险,这个试验也注定会充满争议。

实际上脑机接口的人体试验并非首次获批,但Neuralink脑机接口采用的是柔性电极,虽然能降低大脑的排异反应,但需要植入的电极数量是过去的10倍,包括1024个电极通道,这是史无前例的,因此FDA提出的那几个问题变得至关重要。

Neuralink的脑机接口现在什么水平

去年在Neuralink沟通会上,马斯克曾经介绍了脑机接口取得的新进展。虽然在功能上没有太大突破,却小巧、可升级、可更换的的特点已经很接近量产上市的产品。

马斯克表示,该产品体积差不多相当于一块Apple Watch或者Fitbit手环。马斯克也认为Neuralink小型化,做到与头骨相近的厚度,藏在头颅里,对于脑机来说相当重要。

小型化的优势就在于,仿佛我现在就植入了一个Neuralink,而你们根本不知道。

毕竟,谁也不想为了装一个脑机,而改变自己头的形状或者给脑袋掏个洞。

早在2021年,一只名为Pager的猕猴就简单展示了「用意念打电子乒乓球游戏」,它与电子世界的交流便只有头盖骨上的Neurallink原型机。

18 个月里,Pager 多了五六个同事,在展示里的分别是Comet、Mars、Sake、Ranger以及Hotshot。

并且它们头里的Neuralink原型机也经过升级,马斯克也保证这会是未来Neuralink量产的一大特性,能够持续升级,以及有着足够长的寿命和耐久度。

如今,Sake能够娴熟坐在Mac面前,在软键盘上打出了「can i please have snacks(来点零食)」。

似乎在脑子里嵌入Neuralink之后,猴子不光会意念打字,甚至还懂了英语。

其实,在Sake打下每一个字母前,软键盘上都有一个黄色高亮,Sake要做的就是把光标移动到高亮处。

它打完甚至不都知道自己在做什么。但与古老的驯兽手艺类似,Sake和它的同事能做出如此,其实都是条件反射在作祟。

当它们坐在Mac前,打乒乓游戏、移动光标、点按拖拽、滑动、手写以及手势识别时,都会有着无限量的香蕉奶昔供应。

甚至,给它们脑袋里的Neuralink充电,也是来自香蕉奶昔的诱惑。

Neuralink团队设计了一个假场景,只要猴子们过去吃奶昔,天灵盖刚好能触碰到无线充电板,一边吃一边充电。

除了无线充电,Neuralink也支持铝制电池底座,并且团队也优化了电池使用效率,使电池寿命延长了一倍。

另外,在介绍Sake会打字之余,马斯克也强调,Sake和它的同事们在Neuralink实验室里过得很快乐,每天都有喝不完的香蕉奶昔。

且在Neuralink官网上,也有着一篇介绍参与脑机实验的动物们生活的现状,有吃有喝也有住,按照 Neuralink的介绍,它们都快乐地活着。

但并不能排除参与到脑机项目,有着极大的风险,此前也有猴子在植入脑机后而去世。

马斯克在沟通会上也再次强调,在植入人体、动物体内前,会竭尽所能的测试,包括安全性以及寿命测试。

充满争议的动物实验

然而,Neuralink的动物实验很快就被曝出存在很大问题,有Neuralink的员工透露该公司在实验过程中涉嫌违规,并引发了一些动物的死亡。

路透社称美国联邦正在调查Neuralink,原因是涉嫌违反美国《动物福利法》。

在采访当里,20 多名Neuralink员工都称马斯克正在快速推进研发进度,给予了团队相当大的压力。

在一些实验项目中,他们只能「赶鸭子」上架,导致实验结果不够明显,或者失败。

这些项目不得不增加测试次数,增加了被测试动物的生命危险,甚至是死亡。

对于Neuralink脑机的开发进度也同样很上心。在他看到一篇关于瑞士脑机接口的相关研究文章,并随手转发到Neuralink的工作群里,并说「我们的行动速度还不够快」。

其他接受采访的Neuralink研究人员也表示,马斯克曾多次敦促员工让他们走的更快,倘若无法达到预期,可能会随时关停相关研究。

在马斯克的压力下,许多针对动物的研究不得不加快脚步,甚至在没有完成结果分析之前,就开始了下一轮测试。

频繁的测试,以及没有完备的预先准备,给实验带来了不小的风险。

而根据路透社获得的文件、录音以及电子邮件,预估了自2018年以来,Neuralink在实验过程中大概杀死了接近1500只动物, 其中包括280只猪、羊以及猴子

研究实验致使动物死亡并不能代表Neuralink违规,马斯克此前也承认在测试脑机过程中,有猴子出现生命危险,Neuralink出于人道也给予它们安乐死。

去年年初,Neuralink其实就开始陷入虐猴风波。

美国动物保护组织-药物医师委员会(Physicians Committee for Responsible Medicine,PCRM)向美国农业部提出申诉,表示有材料证明Neuralink和加州大学戴维斯分校的动物实验,对猴子造成了极为残忍的虐杀,当时Neuralink否认了这些指控。

内容主要关于以下几点:

1.Neuralink研究人员测试脑机接口的过程中,具有高侵入性的设备和不充分的护理,令猕猴们遭受了非法且极度痛苦的虐待。

2.实验共有9项违反了《动物福利法》,包括主动减少动物痛苦、使用麻醉剂、每天对动物进行观察,研究人员配备兽医的规定等。

3.最终,实验室中23只恒河猴死了15只。

 脑机接口芯片植入方式

投诉草案中关于虐猴的信息,令人毛骨悚然:

一只猴子的头骨被钻孔,大脑植入了电极,据称出现了出血性皮肤感染,不得不实施安乐死。

一只雌性猕猴在植入芯片后呕吐、干呕、喘气,几天后似乎因疲惫而崩溃,随后也被安乐死,尸检显示它已患有脑出血;

一只猴子被记录为缺少手指和脚趾,可能因为大脑植入芯片造成的极端痛苦而自残导致;

还有猴子经历了多次外科手术,有些每天被束缚在椅子上长达五小时,有的在手术前一直服用抗抑郁药导致慢性腹泻、食欲不振……

PCRM表示,他们通过向加州大学戴维斯分校提出的公共记录请求,获得了700多页文件,包括兽医记录和尸检报告,但还有很多资料被扣留未公开,他们希望将猴子的照片、视频、身份编号等信息都向公众披露。

曾经Neuralink公开视频分享的健康快乐的猴子,与这些曝光的信息形成了讽刺的对比。

脑机接口对我们意味着什么

虽然脑机接口存在很多道德伦理问题,但也不必因噎废食。脑机接口如果能成熟应用,能让瘫痪患者重新活动,盲人也能再度「看见」这个世界,即便对正常人也有望开拓很多新的应用场景。

除了 Neuralink,其实脑机接口这几年也在不断发展,并取得了一些成绩,甚至开始改变一些人的生活。

我们前段时间就报道过,脑干中风而导致严重瘫痪的Ann Johnson ,瘫痪这18年后,在脑机接口和 AI 技术的帮助下,首次重新和丈夫「对话」。

这是加州大学团队的一项脑机接口研究,研究团队在Ann大脑表面植入了装有253个电极的硅片,跟信用卡差不多大。

这些电极会截取那些原本将用于控制Ann的嘴唇、舌头、下巴、喉咙以及脸部肌肉的脑信号,并传回到计算机里。接下来,计算机会通过AI算法分析这些信号背后对应的文字内容。

接下来的好几周时间里,Ann和研究团队开始对语言模型进行训练 —— 一次又一次地重复「说」1024个单词,直至算法能够识别出相关大脑信号。

值得指出的是,研究团队这次让AI识别的,并不是单词完整发音的信号,而是去识别更小的语音单位 —— 音素。

譬如,单词「Hello」里就有四个音素:「HH」「AH」 「L」和「OW」。

研究团队表示,以音素为识别单位后,算法只需要学习39个音素就可以解析出所有英语单词,并且能提升系统分析的准确率和速度。

有趣的是,就在加州大学团队发论文的同一天,斯坦福大学的研究团队也在《自然》上发布了类似的研究报告。

斯坦福大学项目的参与者是今年68岁的Pat Bennett,她在2012年被诊断出渐冻症,目前已经无法用言语清晰地沟通。

Pat对系统的训练花了将近半年的时间,该算法同样是针对音素来识别,每分钟输出约为62个单词。

至于准确率,当总单词数为50时,准确率可达到90%,但当词汇扩大至1.25万单词后,准确率则为76%。

虽然Ann采用的技术拥有更高的输出率,但当其词汇量扩展至1024个单词时,其准确率的中位数也是约为76%。

《自然》杂志评论称,这两个研究的参与者能控制其面部肌肉以及在不同程度上发声,因此,不确定这些技术对于完全无法没有剩余肌肉控制能力的患者身上是否可用。

其次,两个项目的设备系统「对于照料者在家使用来说,仍然过于复杂,不能避免大量的训练和维护」。

参与了Pat项目的Jaimie Henderso 博士也认为,在接下来的好些年里,「可植入的,需要通过手术放置的技术」仍会存在,但他认为这是一个可以让患有ALS人重新获得沟通能力的重要方式。

虽然Ann和Pat「意念说话」的内容都是呈现于一个屏幕上,但Ann的内容却多了一个能「出声」的数字化身。

这个数字化身,会根据Ann尝试说话时产生的脑信号来实时移动五官,呈现表情。

数字化身的合成声音,则是用Ann在十多年前婚礼上发言的视频素材来训练的。

这一切,都是为了让整个沟通过程更加自然。对于未来想成为咨询师的Ann来说,这对于未来的咨询对象,也是一种舒服的沟通表达方式。

当Ann第一次使用这个系统来说和移动数字化身的脸部,我就知道我们做了一些将带来真正改变的东西。

项目中的研究员Kaylo Littlejohn说道。

在介绍视频中,Ann通过这个系统和丈夫Bill进行了时隔 18 年来的首次对话,一来一回地闲聊起家常。

时长00:25

– Hi,一切可好?-Hi Ann,都挺好的。你觉得今天「多伦多蓝鸟」(棒球队)的表现会怎样?- 一切都有可能。- 看来你对他们没啥信心啊。- 是啊。- 看来我们得看才知道了。

在 Ann 看来,时隔多年,再次听到「自己」的声音,也是一个很奇妙的体验,「 就像听到了一位老朋友」的声音。

测试当天,Ann 已经迫不及待想让自己的女儿听一下这个声音。

当她患病时,女儿才 6 个月大。她印象中的妈妈,一直都是一款落后输入设备中生成的带英式口音的机器女声。

除了能让日常交流更自然外,参与这个项目还让 Ann 重新感受到使命感和意义:

之前在康复医院时,语言治疗师都拿我没辙。成为这项研究一分子后,我觉得自己是在为社会做贡献。我觉得自己就像再次拥有了工作。我能活那么久也是奇迹;这个项目则让我能在活着的时候真正地生活!

好消息是,接下来团队还计划将研究向前推进,把系统做成无线版本,这样的话 Ann 就不用依靠线缆来连接脑机接口系统了:

如果可以让 Ann 这样的患者用这个技术去自由地控制电脑和手机,这将大大提升她们的独立程度和社交互动能力。

的确,无论是用脑机接口来恢复沟通能力还是行动能力,这些技术的最终目的还是去重新建立患者的独立和自主性。

脑机接口可以是改变人生的「开关」,在和快速发展 AIGC 技术结合后,之前人们畅想的元宇宙世界或许并非只是一个遥不可及的蓝图。

但当这个开关掌握在科技公司,也不由得让人警惕,因为它所带来的影响,要比我们投入近在互联网上「让渡」隐私要大得多。

目前 AI 领域关于监管的讨论,很快也会在脑机接口上出现,对新技术的探索和约束,会同时上演。