瘫痪复能即将成真？Neuralink 脑机接口首次人体临床试验启动招募

自科幻小说中的想像，到现实世界的奇蹟，脑机接口技术（Brain-Computer Interface，BCI 或 Brain-Machine Interface，BMI）如今正逐渐成为科学最先进的技术之一，并试图突破人脑与科技界限！BCI 主要的功能是解码脑部讯号，以控制如电脑等外部装置。近年来，BCI 研究取得显著进展，尤其在脑损伤的功能恢复方面。例如，瘫痪、中风或脊髓损伤的患者，可以透过 BCI 技术恢复部分的运动功能，同时也可应用于治疗癫痫、忧郁症等精神疾病。

近日（9 月 19 日），伊隆·马斯克（Elon Musk）旗下的 Neuralink 公司，成功熬过美国食品药物管理局（FDA）数十个亟待解决的安全性问题之后，宣布将首次启动其脑机接口技术的人体试验招募。此项 PRIME 试验计画（Precise Robotically Implanted Brain-Computer Interface）旨在测试革新性的机器手术仪器“手术机器人（Surgical Robot，R1）”的安全性，以及“植入探针（Implant，N1）”的操控功能性。此研究中使用的设备仅用于研究，尚未上市。

影片一、试验方法示意

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复杂探针结构搭配精密仪器，成为解码人类大脑意识的利器

通过试验招募条件（表一）的患者，可以透过官网申请，有机会参与试验。在试验的初期，将透过 R1 手术机器人（图三），此仪器头部包含 5 个摄影系统的光学元件与传感器，以及光学相干断层扫描（Optical coherence tomography，OCT）系统的光学元件，可以透过前端比头发还细的针状结构，抓住、插入与释放排线，将 N1 极度纤细且具弹性的神经探针（N1 Implant），植入受试者大脑的运动控制区，此探针以 64 个比人发还要细的线程（threads）上的 1024 个电极（electrodes）来记录神经活动（图一、二）。一旦完成植入手术，此探针将会持续记录大脑活动的讯号，并以无线传输的方式，将讯号传输到解码运动意图的使用者应用程式（N1 User App，影片二），受试者将被要求使用自己的意念，去操控电脑光标或键盘已完成任务目标（影片一）。

图一、植入探针（N1 Implant）的组成结构。

图二、植入探针外观（官网）。

图三、手术机器人（Surgical Robot，R1）外观

影片二、N1 用户端应用程式操作示意（N1 User App）

表一、PRIME 试验招募条件

BCI 面临的挑战与前景展望

尽管 BCI 技术前景看好，但它仍然面临着数种挑战。首先是技术的复杂性（生物相容性、讯号保真度和长期稳定性）与成本的高昂性。 BCI 技术的开发需要大量的资金与专业知识与人才，故目前尚无法普及应用。其次，人脑神经系统的复杂性和个体差异性也对 BCI 的研究和应用带来了困难，例如神经电极植入所造成的免疫包覆反应也是一大挑战。然而，随着研究技术的持续投入，这些问题有望逐渐获得解决。

在未来，BCI 技术将在多个领域展现巨大潜力，随着技术的成熟，在不久的将来，人类将能够通过意念控制机器、与虚拟世界互动、心灵感应，甚至实现意识上传等惊人的科技进步，这将为人类的未来带来更多的可能性。