马斯科的脑神连
几天前听说电池车大亨马斯克搞了一个脑机连接的真猪秀,把一个芯片植入猪的脑部再给人们看从猪脑子里面传到电脑上的电讯号。马斯卡当时兴奋地告诉人们那时从猪脑子里面传出的实时讯号,只是他没有告诉人们那猪到底在想什么,因为这个是不可能的。除了人不懂猪的意思外,也没有什么能够取代真正的脑子或者是脑袋里的神经细胞或者神经元。
脑子是体内最复杂的器官,人脑一共有860亿个神经元,每个神经元本身就相当一个复杂的芯片,它通过其上面的相当于电线的轴突和其它的神经元连接,将脑部和身体的各个部位连接起来,用以感受这些部位的“感觉”譬如冷热舒适或者疼痛,并逐级传到脑部各种中枢,而脑部在接到这些信号后,又会发出信号以让这些部位或整个人产生相应的行动。
此外,人还有比任何动物都更为复杂的思维和语言中枢,能够产生情绪,思想和相应的语言或其它的行为将这些情绪和思想进行表达。所有这些过程都随时随地在同时进行,其复杂程度没有人能够理解或者想象,在此情况下想去模拟或者调节可以说是不可能的。
这并不是说人们不应该去尝试这些开创性的工作,因为和任何事情一样,不试就永远不会成功,所以小马哥的精神可嘉,他的这个创新行为和他的开发电池车和登天一样应该值得鼓励,不管成功不成功,对于人类都会有好处,如果成了,会对很多因为神经系统问题的疾病得到治疗,即使不成,对人类了解和积累对脑部和神经系统的认识也是一个贡献。
那么,应该怎么认识小马的这个神经连接(neurolink)或者神连呢?依我的了解,小马的目的是想搞出一个智能神经假体 (smart or intelligent neuroprosthetic device)。什么叫神经假体呢?要知道这个先要说说假体,所谓的假体就是用人为的东西去代替或者补偿人体的某个器官或组织,最简单的例子就是假肢。
同理,神经假体就是要用人为制造的一些装置(device)去代替脑部或神经系统的一些损失部分,目的是恢复失去的全部或者部分功能。 一个比较简单的例子就是在中国闹了好几年的被方舟子打假的那个肖氏反射弧手术,虽然她不算一个假体,但可以帮助说明假体的目的和功能。
肖氏反射弧手术旨在治疗截瘫病人存储和排放小便功能失控,手术将皮肤上的感觉神经连接到支配膀胱排尿的神经上,这样用手挠挠那个皮肤就可以被支配膀胱的神经解释为排尿的信号,让病人自己排尿。这个听上去既合乎逻辑又不那么复杂,可是搞了这么多年到底有没有效果也没有得到真正的双盲试验所证实。即使这样,肖还是在国内给不少病人做了这个手术,方舟子看不下去了,就对他进行了打假。
除了这个以外,还有一些直接针对脑部缺陷的一些神经假体研究,但都没有成功,原因就是神经系统过于复杂,而且这些都是比较被动的办法,就是要认为输入指示,然后让人体的神经系统发出反应。
和这个不同的是,神连(neuralink)是用芯片是帮助人脑去获得所需要的信号或者根据所接收到的信号发出必要的指令,进而帮助人脑恢复失去的功能。
为此,他们做了一个可以直接植入脑部的一个带有蓝牙的小芯片,植入可由一个头盔状的手术机器人完成,当人把这个头盔戴上时,头盔就可以在人的颅骨上用钻子钻一个小洞,把芯片植入。据说过程很简单,不仅需时短,而且不用打麻药,是一个小小的手术,只要有那个头盔,自己在家里都可以搞定,或者弄一个脑植芯片的drive through。
信号传到电脑后,电脑可对信号加以分析,然后做出反应,通过芯片向人脑发出信号,让脑部再发出指令指挥身体发出相应的言行。 一旦成功,这个会有很多应用,譬如说帮助残疾人。
想想,如果你是一个盲人,植入芯片可以通过一个装在眼镜或者隐形镜片里的微型相机帮你看周围的东西,然后把图像通过芯片传到视觉中枢,这样就可以把周围的东西看的一清二楚,不光是路了,连美女都可以看见,不仅可以看见,还可以实施录像,比正常人的视觉功能还要强大。
聋哑就不用说了,在司听觉的中枢植入一个小小的芯片,将其连在一个小小的话筒上,不仅可以听见,还可以讲话甚至装上帕瓦罗蒂的歌喉,成为一个优美的男高音,总之有了这个芯片,一切脑部和神经系统的问题都可以解决了。
只是任何事情都不是那么简单的,不然肖氏反射弧应该早就成功了,比起肖氏反射弧,这个要难上几百甚至几千倍,比电池车和登天飞船要难上万倍,成功的可能性不能说没有,但以目前的技术水平和对神经系统的了解,几乎是零。 但这不是说这项工作没有一点意义,就像前面讲到的,不管成功如否,都会为我们了解神经系统及将来的技术进步打下基础,即使现在不能做出真正的智能神经假体,若干年或者若干世纪以后也是有可能的。
再说,小马花的是自己弄来的钱,折腾的是一些不懂事的猪,即使有了FDA的医疗“装置”的突破(breakthrough)状况,也不是马上就可以在人体上使用,即使使用,只要安全性能够保证也未尝不可,在脑部植入一个芯片不仅死不了人,一时半载也看不去又什么危害,即使有危害,也是像在胸部放硅胶一样,多年以后才会发现。如果短期内看不见有什么效果,大概也不会有人会用。
路漫漫,其修远兮,科学探索总是要一步一步的进行的。
两点评论:一,说植入芯片对脑部没有影响,取出来以后一样快活,除非他自己或者其他人试试,暂时别相信。芯片一旦植入脑部肯定会造成机械和后续的损伤,引起周围的一些神经细胞死亡,并会引起一些组织或者胶质细胞的增生。
二,猪脑子传出的信号可以是任何信号,即使没有到脑部,放在头颅上也会传出信号,真正好的实验应该有一个接受同样手术,可芯片没有植入到脑部组织的猪做对照。