脑机接口植入物故障，会导致人脑残吗？

本文转自：中国新闻网

中新网5月22日电(中新财经记者 吴涛)随着技术的发展，脑机接口渐渐地进入大众视线，越来越多的人相信脑机接口会越来越完善。不过近日曝出的马斯克公司Neuralink脑机接口电极脱离问题引发人们担忧，植入式脑机接口安全吗？电极脱离会导致人脑残吗？

脑机接口如何实现？

一般来说，脑机接口分为非植入式和植入式，很多人感觉脑机接口离我们比较遥远，实际上，听障人士佩戴人工耳蜗，就是脑机接口的应用之一，就在我们身边。

资料图。中新网制图

2023年10月份，清华大学医学院洪波教授团队与首都医科大学宣武医院赵国光教授团队共同成功完成了国内首例脑机接口临床植入试验，再次让大家看到了植入式脑机接口的前景。

中国信通院的报告称，业界已广泛存在将脑机接口技术与安全帽、轮椅、外骨骼、无人机、汽车、虚拟现实头显等设备进行结合的案例。从技术路线看，非植入式技术路线企业居多。全球500余家脑机接口相关企业中，20%从事植入式技术研发，80%从事非植入式技术研发。

脑机接口究竟是如何实现的？随着植入式临床试验的进行，能实现我们想象中那样碳基生命和硅基数字世界完美结合吗？

近日，清华大学为先书院院长、医学院教授洪波在2024搜狐科技年度论坛期间接受中新财经记者采访时表示，一般来说，脑机接口能走多远取决于如何解决这三个技术问题：

首先，要有一个良好的神经界面，把信号从大脑里读取出来，而且是非常安全可靠的；第二，脑信号怎么对应我们计算机里的指令，需要翻译，这个翻译依赖于脑科学对神经系统信息编码的发现；第三，需要一个信息处理系统，把信号通过硬件、软件等做一个实时的处理。一般来说，这都是毫秒级的。

植入式会让大脑受伤吗？

在脑机接口领域，相比非植入式，植入式电极的优势在于能采集到高分辨率神经信号的概率更高，但植入式电极的长期有效性和安全性是最大的技术挑战之一。如上所述，马斯克的Neuralink团队就碰到了电极脱离问题。

洪波表示，电极插入大脑皮层就会导致神经细胞的损伤，我们的免疫细胞还会包裹电极使得一些信号丢失。

“无论是微丝电极也好，还是硬制硅电极也好，跟大脑细胞的接触是不稳定的界面，这些界面会随着时间改变，导致信号丢失，而且会越来越严重。这是植入脑机接口的最大难题。”洪波称。

受访者供图

该如何减少创伤？

对于植入式脑机接口带来的创伤风险，洪波给出了一个方案，他表示，不把植入电极插到大脑皮层，而是放到大脑硬膜外，以减少创伤，提高信号可靠性。硬脑膜是保护大脑皮层的特殊结构。如果把电极放在上面，虽然信号没有下面那么好，但它是长期安全可靠的，也不会引起神经细胞的免疫反应。

“但这也引发了新问题，就是脑机接口系统面临的带宽还不够高，该如何和大脑皮层植入式的匹敌？”洪波称，“我们已经在考虑采用更多的硬膜上的电极，然后改进我们低功耗无线通讯的技术，确保在温度不升高的情况下带宽能够提升。”

多个团队也在考虑这个问题，杭州电子科技大学王明浩团队将刚性骨架与柔性衬底结合，以向脑脊液施加超声激励的方式使刚性骨架在脑内部分断裂，探针在脑内部分变为柔性结构，从而减小脑部损伤。

据中国信通院的报告称，很多团队在研究柔性电极，凝胶成柔性电极材料的热门选择，或者利用蚕丝蛋白暂时硬化电极，在体内展开后，封装层掺杂的特异性敏感酶在外界温度、酸碱度、浓度等触发下降解。

洪波表示，脑机接口有不同的技术路线，各有优劣，没有说哪一个就一定是最成功、最有效的，主要看应用的场景，“如何降低对人体创伤，实现安全可靠的脑机接口，这是一个我们在积极思考和解决的问题。”(完)