研究走向產品!伊隆·馬斯克的腦內晶片科技

上個週末，有多少人想安裝Neuralink的腦內晶片?你也是其中一位嗎?

人類的腦袋可能被控制?

上週(08月29日,2020)，特斯拉創辦人伊隆·馬斯克，發表了他的生物科技公司Neuralink所設計的腦機介面產品，包含植入腦中的感測器和未來可以自動進行植入手術的機器人。這場產品發表會的目的，在吸引更多的人才到Neuralink工作。發表會現場請來了三隻小豬，分別是未植入、植入中和植入後取出Neuralink晶片，要給大家看小豬的活動狀況。現場也讓小豬吃東西和動物照護人員互動，同時以Neuralink晶片讀取小豬腦內的資訊。此外，馬斯克宣布Neuralink已經在今年七月取得美國食品藥物管理局(FDA)的核准，進行人體實驗。這次的發表會，距離2019馬斯克的Neuralink演說，大約一年。在研發上來講，可說是非常快，就有了不少的進展。會後，很多人感覺科幻片中的東西將變真實，新科技壓境，人類的腦袋將可能被控制。真的是這樣嗎?

早就有的腦機介面技術

其實，Neuralink的腦機介面(Brain Machine Interface,BMI)產品，不是全新的技術。過去已經有好多研究，發表過這種腦機介面的產品，甚至是臨床治療。用在聽覺、視覺(生物眼)、動作控制、用意念遙控機器人等，甚至電刺激來治療巴金森氏症。如果你有追蹤生醫人網摘的文章，對腦機介面的技術和應用，應該不陌生。Neuralink做的是建基在這些研究上，讓整個概念和設計以更好的方式呈現。當然也因為科技進步，未來將結合人工智慧(Artificial Intelligent, AI)、無線傳輸，開發更多天馬行空的應用。

Neuralink的腦內晶片

到底Neuralink在做什麼產品?根據馬斯克闡述，這產品的設計動機，是希望幾近無感地植入裝置來解決腦和脊椎相關的神經系統問題。(也有不少人覺得，馬斯克對這產品，更深一層的慾望，是要控制人腦。)它的作用在於，接收腦內神經元傳遞的訊號，同時也從外部給予神經元刺激。

人類終其一生，都可能出現神經系統問題，像是聽力喪失、用藥成癮、疼痛、中風等等。而現今已有相關的醫學研究，像是1)Utah array，侵入且開放式的植入物，有上百個頻道，能讀取腦部資料。但可能有感染風險，需要專家來執行。2)深層腦刺激手術(deep brain stimulation)，已在臨床使用來治療疾病，幫助超過15萬人。有16個頻道，但是不能讀取和寫入資料，也可能會傷害腦組織，不保證每次治療都能成功。目前的產品原型LINK 0.9，大小約23公厘的圓形型，厚度8公厘，有1024個頻道，有感測器能量測像是溫度、壓力，資料傳輸率達兆位(Megabits)/秒，電池充飽能使用一整天，也能無線充電。

安裝晶片的手術機器人

想要安裝這個LINK 0.9晶片?該怎麼做?為此，Neuralink開發了一台手術機器人，目標在一小時內，能夠以自動化，患者不需要全身麻醉的方式，完成安裝。電極放置力求避開血管，以避免出血。安裝完成後，因為晶片極小，厚度也約小於頭骨厚度(~10公厘)，外觀上幾乎看不出改變。

真的是要控制人腦嗎?

LINK 0.9晶片到底有什麼用呢?如果和手機App結合，就能用手機控制這個晶片在腦內讀取、寫入資料。聽起來很嚇人，但這似乎真是馬斯克想要做的。回到醫療上目的，這個晶片給脊髓損傷患者，一個很大的希望。脊髓損傷患者的神經斷裂，導致腦部和身體之間訊號不能傳遞。就好像電線斷掉一樣，如果能透過無線方式連接，將是很大的突破。當然，其他像是在生物眼、聽力和語言喪失等治療上的應用上，就再基本不過了。

然而，目前這個手術機器人，能執行的安裝手術，限制在大腦皮質表層(cortical surface)，大約6公厘的深度。未來將改機器人設計，以讓電極能進入大腦皮層(cortex)，做更多的應用。此外，目前的資料傳輸設計為藍芽傳輸，考慮到資料傳輸安全和訊息零干擾，將研究其它的傳輸頻段。