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揭秘大腦植入芯片背後公司Neuralink的雄心與壯志

西门子深爱激情网內容   查阅次数:2730   更新时间: 2019-07-21 17:45

Neuralink近日終于披露了它在過去的兩年一直在研究的東西。但是,盡管承諾會在人體上進行試驗,但這項技術在真正産生影響之前還需要取得長足的進步。在面向加州科學院的一場展示中,Neuralink展示了一種醫療設備,它能夠讀取來自連接到一只實驗鼠的1500個柔性電極的信息——比目前植入人體的系統快15倍。

該公司的目標是,最終將其技術植入癱瘓或其他疾病的患者體內,使得他們能夠用意念控制電腦。該公司雄心勃勃的計劃最早將于明年開始人體試驗。

那麽,這背後的工作原理是什麽呢?Neuralink說,外科醫生得通過在顱骨上鑽洞來插入柔性電極。但在未來,他們希望用激光在頭骨上穿孔。Neuralink的總裁馬克斯·霍達克在接受《紐約時報》采訪時表示,“最大的瓶頸之一是,機械鑽子會在頭骨中産生耦合振動,這是令人不快的,而激光鑽子則不會帶來這種感覺。”電極線會比人的頭發細得多,大概在4到6μm。

如果功能完善,Neuralink的電極線相比舊技術可能有很大的優勢,因爲它們不太可能損傷大腦。賓夕法尼亞大學的計算機神經科學專家康拉德·科丁說:“我們目前發現,如果我們把電極植入大腦,幾個月後,類似疤痕組織的東西就會在周圍形成。”他補充說,隨著大腦的運動,電極的質量會迅速下降。

任何植入大腦的電極線都需要持久和穩定。“如果我們把技術應用到人身上,那麽它就必須永遠留在那裏。我們不能在任意的時間間隔內把東西從大腦中取出或重新植入。”科丁補充道,“它難免會造成損害”。

科丁說,Neuralink在開發的類似玻璃紙的柔性導電線是學術界非常感興趣的一個概念。國際財團BrainGate最近測試的一項新技術,可讓人們僅使用意念就能控制機器手臂,從而飲用罐子裏的水和打字。但它依賴于一系列帶有多達128個電極通道的硬針,長期來看這可能會有問題,因爲大腦會運動,但針不會。

科丁指出,Neuralink的聚合物可能會解決這個問題,但是神經外科醫生仍然需要一個針狀的工具來插入軟線,即“縫紉機”。馬斯克的創業公司已經獲得了1.2億英鎊的融資,雇傭了一個90人的團隊。該公司近日宣講時發布的一份技術白皮書稱,它已經開發出“一種神經外科機器人,能夠每分鍾插入6根線”。該機器人看起來有些像顯微鏡和縫紉機的混合體,它會使用一根堅硬的針插入電極線,這樣做可以避開血管,從而降低大腦炎症反應的風險。

然而,紐約範斯坦醫學研究所生物電子醫學中心主任查德·鮑頓表示,軟線穿透皮膚層仍會有感染的風險。

他的團隊目前使用立體腦電圖來診斷癱瘓患者。Neuralink也許已經找到了一種制造和連接電極的方法,但鮑頓表示,一個主要的挑戰將會是把信息從大腦中提取出來。Neuralink的微型芯片N1傳感器會被植入頭骨。

目前,它通過USB-C有線連接傳輸數據,盡管Neuralink團隊正在研究無線的解決方案。布頓說,“無線遙測技術已經取得了一些進展,但要在爲植入大腦的設備供能的同時,確保不會産生過多熱量,仍然是一項不小的挑戰。”他還指出,實現Neuralink所追求的帶寬仍然存在疑問。植入的電極越多,帶寬越寬,傳輸的數據就越多,這就需要更多的能量。

總的來說,使用柔性的軟線似乎是腦機接口領域的下一步。然而,艾塞克斯大學人工智能産業研究員安娜·瑪特蘭-費爾南德斯表示,馬斯克計劃在2020年在人類身上試驗第一批植入物,這似乎過于樂觀。

美國食品和藥物管理局的審批過程可能比較緩慢,通常需要多次嘗試才能獲得批准。在如此短的時間內,招募人體實驗對象或許更是難上加難。

目前,瑪特蘭-費爾南德斯的團隊正在進行一個涉及經桡骨截肢者的項目,他們花了一年多的時間才找到一名志願者來嘗試一種比Neuralink技術的侵入性小得多的技術。“如果你已經有了某種有效的東西——很多截肢者就是這樣——你可能不會願意再去嘗試新的東西。”她認爲,擁有健康大腦的人不大可能會冒險進行侵入性手術。

鮑頓補充說,只要是以最有效、最安全的方式進行新技術的試驗,患者可能會願意嘗試這些新技術。他說:“關鍵是要確保這項技術會是有效的,且將會對他們的日常生活産生積極的影響。”鮑頓還說,腦機接口的醫學應用,比如恢複手部運動,應該放在優先位置。

現在,全世界約有5000萬人生活在某種程度的癱瘓之中,每年至少有25萬人遭受脊髓損傷。鮑頓補充稱:“我很高興看到企業投資于腦機接口領域,因爲它有望被用于重要的應用。”他認爲,制定有具體目標的計劃可能會加速該深爱激情网的發展。“問題在于,你在朝著什麽方向前進。如果你沒有一個明確的終點,你想投入多少錢就投入多少錢,你最終會進入到多個不同的範疇。”他說。專注于特定的醫療應用會使得公司能夠逆向運作,確定引入這類新技術所伴隨的未知挑戰和風險。

目前還不清楚Neuralink的“縫紉機”現階段會有什麽真正的用途。舉例來說,帕金森病通常是對大腦中心的一小部分進行治療——使用的是有4到6個深淺不一的硬電極的刺激器。

“現在,談到自己的設備時,他們說的非常模糊。他們談到96根電極線,但你能把它們推到那個區域嗎?”考文垂大學控制學教授凱文·沃裏克問道。他說,目前用于治療帕金森病的刺激器是有效的,它也不需要成千上萬的連接。“在某種程度上,我們已經擁有的技術近年來本來可以更進一步,比如BrainGate。如果他們現在有連接數超過超過1000個的電極線,那他們就有了更多的靈活性,但他們需要做實驗。”這就提出了一些問題:那些實驗將會帶來什麽呢?Neuralink會如何將這項技術用于治療以外的領域呢?

Neuralink似乎有合適的人才團隊以及必要的資源和技術,但沃裏克問道,“他們首先要嘗試和試驗的是什麽呢?”

盡管馬斯克關于讀心計算機的設想可能還有很長一段路要走,但要獲得FDA的支持,並在未來幾年開始在人體上進行試驗,就必須把重點放在這項技術的醫療用途上。馬斯克的團隊表示,他們將與斯坦福大學的傑米·亨德森等神經外科醫生展開合作,進一步打造臨床設備。亨德森是癫痫治療專家,也是Neuralink的顧問。

该公司目前的重点或许是将一种针对瘫痪、帕金森病等疾病的治疗设备推向市场,但马斯克似乎有着更加宏大的计划。去年,他在Joe Rogan Experience播客上表示,这项终极技术将会让人类能够“有效地和人工智能融合在一起”。

沃裏克認爲這個想法並非天方夜譚。“在這一點上,我百分之百認同他,升級人類的潛力是巨大的。”他說道,“但我想要他親自去試一試。他泛泛而談,但他自己並沒有做過任何的實驗。”

Q2歐美市場銷售份額iOS下降,Android增長

来自英国咨询公司凯度集团的研究报告称,iphone XR在第二季度是美国最畅销的智能深爱激情网,但苹果iOS设备在美国和主要欧洲市场的销售份额似乎都有所下降,而Android设备的销售量同期则在增长。

2019年第二季度美国智能深爱激情网市场份额排名中,iphone XR以7.8%的市场份额占据这一排名榜的榜首,而iphone 8和iphone XS Max则分别排在第二和第三位,三星的Galaxy S10+和Galaxy S10位列第四和第五位。

凱度的研究報告中大部分內容涉及搭載不同操作系統設備的銷售情況,對搭載蘋果的操作系統iOS設備與搭載谷歌操作系統Android設備的市場份額進行了比較。雖然這些數據確實揭示了相關操作系統平台設備市占比例的同比變化,但該數據並未說明智能深爱激情网實際銷售的數量,也沒有描述具體公司的銷售數字,只有蘋果iOS設備除外。

據凱度這份研究報告中的數據稱,第二季度在歐洲的五個主要市場,iOS設備市場份額同比下降了0.8%,降至19.1%。相比之下,Android設備市場份額同比擴大了0.6%,從去年同期的79.5%上升至80.1%。

就歐盟5國的具體情況而言,iOS設備在意大利的市場份額最高,爲3.4%,其後依次是西班牙和德國。而在英國和法國,iOS設備市場份額同比分別減少了0.8%和5%,導致iOS設備市場份額在歐盟5國出現整體下滑。

在美國,2019年第二季度iOS設備的市場份額,從2018年第二季度的38.7%降至36.3%。同期,Android設備的市場份額則從2018年同期的61%上升到63.5%。

蘋果iOS設備在日本的市場份額下降至37.4%,同比減少了5.5%。而Android設備在日本的市場份額同比則擴大了6%,達到61.8%。在澳大利亞,iOS設備市場份額擴大了0.7%,達到33%,而Android設備市場份額沒有發生變化,維持在66.8%的水平。

對于蘋果來說,中國市場顯得至關重要。好消息是,蘋果在這裏的表現有了一定的改善。今年第二季度,iOS設備市場份額略有提高,從2018年第二季度的19.4%提高至19.7%。今年第二季度,Android設備市場份額則有所降低,從2018年同期的80.4%減少了0.5%,降至79.9%。

凯度集团全球总监多米尼克?孙尼博称,由于来自美国政府的打压,华为在这段时间里经历了许多“巨大的挫折”。 孙尼博表示,“早期迹象表明,韩国三星电子公司和中国的小米是重要的受益者,因此苹果的销售增长幅度不大。”孙尼博指出,许多华为用户只是推迟了更新自己深爱激情网的时间,他们在等待市场情况变得更加明朗,并没有去选择华为竞争对手的设备。

蘋果在中國市場份額只獲得小幅改善,可能與目前中國消費者正在抛棄蘋果品牌而轉向華爲等本土品牌的趨勢有關。加上姐妹品牌榮譽,華爲今年第二季度的市場份額高達46.1%,幾乎占據了半壁江山的地位。