癱瘓復能即將成真？Neuralink 腦機介面首次人體臨床試驗啟動招募

自科幻小說中的想像，到現實世界的奇蹟，腦機介面技術（Brain-Computer Interface，BCI 或 Brain-Machine Interface，BMI）如今正逐漸成為科學最先進的技術之一，並試圖突破人腦與科技界限！BCI 主要的功能是解碼腦部訊號，以控制如電腦等外部裝置。近年來，BCI 研究取得顯著進展，尤其在腦損傷的功能恢復方面。例如，癱瘓、中風或脊髓損傷的患者，可以透過 BCI 技術恢復部分的運動功能，同時也可應用於治療癲癇、憂鬱症等精神疾病。

近日（9 月 19 日），伊隆·馬斯克（Elon Musk）旗下的 Neuralink 公司，成功熬過美國食品藥物管理局（FDA）數十個亟待解決的安全性問題之後，宣布將首次啟動其腦機介面技術的人體試驗招募。此項 PRIME 試驗計畫（Precise Robotically Implanted Brain-Computer Interface）旨在測試革新性的機器手術儀器「手術機器人（Surgical Robot，R1）」的安全性，以及「植入探針（Implant，N1）」的操控功能性。此研究中使用的設備僅用於研究，尚未上市。

影片一、試驗方法示意

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複雜探針結構搭配精密儀器，成為解碼人類大腦意識的利器

通過試驗招募條件（表一）的患者，可以透過官網申請，有機會參與試驗。在試驗的初期，將透過 R1 手術機器人（圖三），此儀器頭部包含 5 個攝影系統的光學元件與感測器，以及光學相干斷層掃描（Optical coherence tomography，OCT）系統的光學元件，可以透過前端比頭髮還細的針狀結構，抓住、插入與釋放排線，將 N1 極度纖細且具彈性的神經探針（N1 Implant），植入受試者大腦的運動控制區，此探針以 64 個比人髮還要細的線程（threads）上的 1024 個電極（electrodes）來記錄神經活動（圖一、二）。一旦完成植入手術，此探針將會持續記錄大腦活動的訊號，並以無線傳輸的方式，將訊號傳輸到解碼運動意圖的使用者應用程式（N1 User App，影片二），受試者將被要求使用自己的意念，去操控電腦游標或鍵盤已完成任務目標（影片一）。

圖一、植入探針（N1 Implant）的組成結構。

圖二、植入探針外觀（官網）。

圖三、手術機器人（Surgical Robot，R1）外觀

影片二、N1 用戶端應用程式操作示意（N1 User App）

表一、PRIME 試驗招募條件

BCI 面臨的挑戰與前景展望

儘管 BCI 技術前景看好，但它仍然面臨著數種挑戰。首先是技術的複雜性（生物相容性、訊號保真度和長期穩定性）與成本的高昂性。 BCI 技術的開發需要大量的資金與專業知識與人才，故目前尚無法普及應用。其次，人腦神經系統的複雜性和個體差異性也對 BCI 的研究和應用帶來了困難，例如神經電極植入所造成的免疫包覆反應也是一大挑戰。然而，隨著研究技術的持續投入，這些問題有望逐漸獲得解決。

在未來，BCI 技術將在多個領域展現巨大潛力，隨著技術的成熟，在不久的將來，人類將能夠通過意念控制機器、與虛擬世界互動、心靈感應，甚至實現意識上傳等驚人的科技進步，這將為人類的未來帶來更多的可能性。