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“让病人成为正常人,让正常人成为超人……”面向大众的“脑机接口”引关注

作者:文汇网
“让病人成为正常人,让正常人成为超人……”面向大众的“脑机接口”引关注

深夜辗转反侧、入睡困难?拯救睡眠的,可能来自神经技术为大脑“输送”的一段音乐、构建的个性化助眠场景。当然,脑机接口的新应用远不限于此。9月16日,天桥脑科学研究院(TCCI)主办的“面向大众的神经技术”国际论坛上,4个多小时里,来自中国、美国、德国、荷兰和新加坡的知名科学家与近52万人次的在线观众分享了对脑机接口的动态和展望,率先在全球范围内对这一前沿课题开展跨学科、跨国界的高层次研讨。

帕金森、运动障碍、睡眠与情绪调节

脑机接口进展如何?全球突破各有收获。

天桥脑科学研究院应用神经技术前沿实验室主任Gerwin Schalk教授介绍,神经技术可以让中风或因其他疾病引起失语症病患的语言功能增强,侵入式脑机接口及大脑模拟技术,可以帮助严重帕金森病或其他运动障碍症状的患者显著减轻症状。

清华大学生物医学工程系洪波教授介绍,其团队用3个颅内电极就实现了微创植入脑机接口打字,每个电极的等效信息传输率达到20比特/分钟,期待未来能以尽可能小的代价帮助残疾人恢复与外界沟通的能力。

乌得勒支大学医学中心Nick Ramsey教授分享称:一名58岁晚期肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者接受了大脑植入,通过解码软件算法和患者反复练习,每分钟能输入相当于两个字母,准确率接近90%;电极植入7个月后,她可以在家实现连续32天的拼写练习。

南洋理工大学计算机科学与工程学院关存太教授称,基于深度学习等算法的新型非侵入脑机接口技术,可以使卒中患者的理解准确率从传统脑机接口技术的70%上升到90%。

基于现有最新成果,专家们对这些技术在更大人群的应用作出展望。柏林大学医学中心Surjo Soekadar教授认为,目前的脑机接口主要是通过对大脑运动意识的解码和感官的反馈,实现对大脑结构和功能的重建,下一代的脑机接口技术将能做到解码工作记忆、情感和运动集成,并通过自适应的调节和感官反馈,实现对大脑功能的稳定提升。

Gerwin则认为神经技术在健康人群中最先落地的应用可能是睡眠及抑郁焦虑调控场景。他举例说,通过神经技术产生能引起大脑积极反应的音乐,让大脑和音乐韵律达成一致的节奏,起到帮助正常人个性化提升睡眠质量的作用。

“让病人成为正常人,让正常人成为超人……”面向大众的“脑机接口”引关注

毛颖教授任主持会议,5位国际专家作学术报告

作为会议主持人,从一位神经外科医生的角度,华山医院院长、TCCI转化中心主任毛颖教授认为,许多提升正常人群健康的技术都是先从医疗落地转化的。如今,创新神经技术比如脑机接口、深部脑刺激、手术机器人已在神经外科临床中应用,给医生带来便利,给患者带去希望,而发展趋势则是从表象到机理、从有创到无创、从单一学科到多学科融合,为未来造福正常人群打下基础。

从“修复脑”到“增强脑”,梦想能否照进现实?

与热火朝天的医疗级神经技术相比,面向健康人群的应用,被多数科学家认为“还很遥远”。美国科学院院士Richard Andersen是为数不多对这一应用进行过展望的科学家。他说,我们现在关注的是用脑机接口修复脑,今后会关注增强脑。他预测:能不能做到未来把手机芯片植入大脑,实现人脑和电脑的合二为一,只要动动脑子,就可以收发邮件,上网搜索?

中科院上海微系统所陶虎教授也认为,以脑机接口为代表的神经技术,现在是让病人成为正常人,未来是让正常人成为超人。

这并非空想。Richard Andersen现任加州理工学院TCCI脑机接口中心主任。6年前,他把电极植入瘫痪病人的大脑运动皮层,实现让病人仅用意念即可精确遥控机械臂完成开啤酒瓶、弹钢琴、玩游戏等复杂动作。也正是这一成果,将陈天桥吸引到大洋彼岸,并与加州理工合作成立天桥脑科学研究院的第一个国际科研机构。

陶虎的另两个身份是天桥脑科学研究院(中国)研究员,以及脑机接口初创企业脑虎科技创始人,而脑虎科技的唯一天使轮投资者、最大投资者也是陈天桥。

陈天桥对创新神经技术兴趣浓厚,Richard Andersen的最新研究(通过超声波,一种无创、但相对精确的方式进行脑机接口调控)也获得陈的支持。他还投资了一家名叫Sychron的公司,研发了通过血管介入的脑机接口设备,今年获美国药监局批准开始人体临床试验。

据悉,马斯克正在谋求投资Sychron。此前,马斯克已创办脑机接口设备企业Neuralink,从一开始就以正常人群为目标,包括设计了缝纫机式的微创植入。马斯克透露,在探索把自己的大脑上传云端,实现与虚拟自己的对话。

持续“追问”:技术发展会否导致人脑退化……

面向大众的神经技术吸引产业大佬的目光,也让相关问题提上议程。

“如果人脑在记忆、计算等功能上通过神经技术全面得到增强,会不会意味着人类大脑的整体退化?”有人提问。Ramsey教授认为,人类的情绪、动机、奖赏加工、与躯体相关的认知功能是没有办法被取代的,所以即使未来神经技术可以大大增强大脑,也不会导致人类大脑的退化。

“让病人成为正常人,让正常人成为超人……”面向大众的“脑机接口”引关注

Nick Ramsey教授分享脑机接口技术面向大众的需求思考

“用人脑研究人脑,是否会有不可逾越的主观性障碍?能否通过机器AI研究解决这一问题?“关存太教授指出,现在用人脑来研究人脑,其实不是研究人脑的运作机制,而是研究大脑出现障碍或疾病时的修复,或者说是在研究人脑的障碍区域。在目前的技术水平层面,我们无法观测整个大脑的运行规律,所以应该也没有主观性障碍。

“如果神经技术可以解码意识以及双向调节,是不是未来可能干预和改变人的自由意志,这种伦理风险如何考虑?“洪波教授认为,以目前的研究水平,不用过于担心伦理风险,远没有达到这一步,现在最需要的是继续探索。许多年以后,我们真的有能力达到了这种先进的技术程度时,就需要非常关注伦理问题。

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会议追问环节,耿海洋博士代表观众向讲者提问

会前、会中,观众们向讲者提出了200多个问题。现场,天桥脑科学研究院苏格拉底实验室社区追问观察员耿海洋博士汇总了有代表性的问题与专家互动。耿海洋说,大家最关心的包括科幻小说关于最强大脑的描述哪些最有科学依据、最有希望落地,伦理风险,以及侵入和非侵入的解决之道。

除了分享和回答问题,每位讲者也留下了自己感兴趣的问题,希望与引发进一步探索。比如,洪波提问:“我们未来能不能把每个人大脑数字版上传到元宇宙?我们未来能不能模拟制作出患病的大脑?”Surjo Soekadar:“开发面向大众的神经技术以提升精神健康,最大的挑战是什么?”

作为天桥脑科学研究院创始人,陈天桥说,多年前,阿凡达、黑客帝国、盗梦空间、三体等经典科幻作品,对面向大众的神经技术作出精彩而大胆的描述,比如大脑复活、记忆下载和传输、梦境解码和控制,但今天,这些技术仍停留于科幻作品,通过办会及持续的“追问”,不是期待马上就能得到完美解决方案,而是期待持续引起科学家的重视和公众的关注。

作者:唐闻佳

编辑:唐闻佳

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