这名渐冻症患者的大脑植入物可以将他的想法转换为计算机指令

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　　盯着电脑屏幕，马克全神贯注，?双臂放在身边。他的右手食指在枕头上微微颤抖，然后他面前的屏幕上响起了警报，告诉护理人员他需要帮助。

　　马克不需要点击鼠标，也不需要触摸屏幕，他只是通过大脑发出的信号在电脑上选择了这个命令。出于隐私考虑，CNN同意只透露马克的名字。马克的大脑中植入了一个芯片，可以将他的神经活动转化为电脑上的指令。

　　马克是世界上第10个植入这种特殊类型脑机接口(BCI)的人。他在一家名为Synchron的公司参加了一项人体试验，并在2021年被诊断患有肌萎缩性侧索硬化症(有时被称为ALS或Lou Gehrig 's病)后，于8月接受了手术。

　　希望马克大脑中的技术可以帮助他和其他像他一样失去运动功能的人。马克在接受CNN采访时表示:“这是一个机会，让一项技术可以帮助那些无法自救的人。”

　　在过去的一年里，人们对脑机接口技术的潜力越来越兴奋，部分原因是亿万富翁埃隆·马斯克(Elon Musk)通过他的公司Neuralink高调支持，以及这个不断发展的领域的其他参与者最近发表了几项有希望的研究。

　　但这项技术还远未成为主流，将其商业化的努力仍然充满了监管障碍、道德和隐私问题。而且这项新兴技术本身也面临着许多限制。换句话说，这些手术不会很快进入你当地的医生办公室。

　　尽管如此，马克说，有机会站在测试这项技术的前沿，帮助他人，对他来说很重要。马克说，知道ALS无法治愈，他觉得报名参加试验对他来说是一件“不需要动脑筋的事”。

　　“我想我有两个选择:我可以沉湎于自怜，或者我可以振作起来，尽我所能去帮助别人，”马克说。

　　创建字典

　　没有思想

　　马克穿着一件淡绿色的毛衣，很放松，没有明显的身体迹象表明他有脑损伤。他说他也没注意到。

　　他在接受CNN首席医学记者桑杰·古普塔(Sanjay Gupta)博士采访时表示:“我的大脑没有感觉，那里有什么东西。”

　　马克有两个小伤疤，一个在右胸，一个在脖子上，但没有其他明显的脑机损伤迹象。

　　马克身上的Synchron的大脑植入物被称为Stentrode，它由一个带有电极传感器的支架组成，可以检测大脑的电活动。Synchron为Stentrode申请了专利，该公司是第一家获得美国食品和药物管理局(fda)批准开始永久性植入式脑机接口人体试验的公司。

　　像普通支架一样，它不需要开颅手术。相反，它可以穿过人体的静脉网络，所以进入点是马克的颈静脉。?他的外科医生将这个装置穿过血管一直插入到他的大脑顶部，它位于矢状窦中，这是大脑的主要静脉之一，位于运动皮层中，大脑负责运动的部分。

　　无论是握手还是走一步，一个人的每一个动作都与他们脑电波中的特定电子信号有关。Stentrode学会了识别这些电子模式，并创建了一个个性化的运动字典。

　　不同的动作可能会有一个通用的电子信号，但每个人的信号会略有不同，这使得该设备高度个性化。

　　当马克想到一个特定的动作时，比如在电脑屏幕上点击某个地方，Stentrode就会读取大脑信号，并识别出预期的动作。然后，信息通过一根非常细的电缆传输到一个内部发射器，类似于心脏起搏器，通过手术植入他的胸部。

　　如此多的数据从马克的大脑传输到发射器，以至于发射器必须连接到电脑上。这个外部发射器位于内部发射器的正上方，几乎是瞬间将信号从马克的大脑传递到电脑。目前，马克必须连接到电脑上才能使用这个设备。

　　然而，目标是下一代设备最终将具有无线过程，因此患者将只需要Stentrode和胸腔内的发射器。

　　接受渐冻症的诊断

　　马克第一次注意到有些事情不太对是在2020年。他不能打响指，也不能用左手做捏捏动作;他还注意到一些明显的肌肉萎缩。“然后我掉了一杯咖啡，”他回忆道。

　　63岁时，马克得到了官方诊断:他得了肌萎缩性侧索硬化症，大多数人在出现症状后预计只能活三到五年。

　　“这是一颗难以下咽的药丸，”他承认。“我仍然认为自己很年轻。”

　　他有一份自己喜欢的工作，很快就要退休了。他还有一个家庭，包括两个女儿和一个孙女。

　　尽管马克身患癌症，手臂也有些虚弱，但他仍继续在一家花卉批发公司工作。然而，提起一桶桶的水和一箱箱的花很快就变得太困难了。然后开车变得困难了。到2022年12月，他完全不开车了。

　　随着马克开始失去独立性，ALS也给他带来了情感上的损失。“我一个人住了13年，所以我习惯了自己做所有的事情，”他说。

　　他最终搬去和哥哥一家住在一起。今天，他的声音很有力，他还能走路，但他说，由于手臂失去了力量，他不得不使用脚控喂食器进食。

　　马克的手仍然可以做一些非常有限的动作，但他的手指已经失去了大部分的灵活性，这意味着他不能拿起铅笔或在手机上滚动。马克希望脑机接口可以帮助他完成一些任务，比如访问他的手机。

　　但马克并没有失去希望，他仍然可以找到帮助别人的方法。他参加了一项药物试验，试验结束后，他立即问他的医生，他还能做什么“新的、令人兴奋的”事情。

　　就在那时，他发现自己参与了同步器和脑机接口的可行性试验。

　　在他的设备于8月植入后，他并不能立即使用脑机接口，这让他很沮丧。他花了大约两个月的时间才恢复过来，包括等待这个类似心脏起搏器的装置造成的肿胀消退，然后同步器团队才能启动植入物。但他还记得第一次奏效的时候。

　　“有几声欢呼，”他回忆道。“我们一直在努力，但效果不太好，最后终于成功了。”

　　在过去的三个月里，马克一直在与来自Synchron的职业治疗师玛丽亚·纳尔多齐(Maria Nardozzi)合作。当他掌握每一项任务时，他就会建立一个动作字典，该设备使用它来读取他的脑电波，并将其转化为计算机上的动作。到目前为止，马克已经掌握了一个程序，可以让他在需要时向医生发送健康通知或疼痛报告。他的近期目标是能够控制他的Alexa，打开Netflix，以及学习如何发短信。

　　Stentrode的开发者、Synchron的首席执行官汤姆·奥克斯利博士说:“现在，短信是我们与家人和朋友沟通的一个非常重要的因素。”“所以这通常是人们最想要的东西。”

　　奥克斯利说，他已经看到一些患有脑萎缩症的患者每分钟可以输入5到10个单词，如果你考虑到大多数人每分钟可以输入5到20个单词，这是一个显着的成就

　　马克还用这个设备玩了一款类似乒乓球的电子游戏。他将使用该设备的感觉描述为脑电波收缩然后放松。他想在电脑上做的每一个动作都有一个专注的、有意识的想法。如果他不想让酒吧移动，他必须放松。

　　马克说，训练设备的过程需要耐心，但他很高兴能帮助他的医生和Synchron团队与他一起学习。

　　“有时它并不像我们想要的那样起作用，”他说。“参与一项研究的一部分是我们来这里学习，我们来这里是为了进一步发展这项技术。”

　　BCI技术的兴起和竞争

　　尽管还远未成为主流，但脑机接口技术的潜力已经刺激了一些公司竞相开发这种未来医疗技术。

　　8月份发表在《自然》(Nature)杂志上的两项独立研究显示，使用人工智能技术的大脑植入物如何通过虚拟化身将神经信号翻译成文本或语音，从而使瘫痪患者能够以前所未有的速度进行交流。

　　投资者对神经科技初创公司和脑机接口领域的公司表现出了强烈的兴趣。该公司在2022年12月的一份声明中表示，自成立以来，Synchron已筹集了约1.45亿美元。根据去年提交给美国证券交易委员会的监管文件，马斯克的Neuralink已经筹集了超过3.23亿美元。

　　“它们都有点不同，”神经学家兼Synchron首席执行官奥克斯利在接受CNN采访时谈到了目前脑机接口领域的主要参与者。奥克斯利说，尤其是马斯克，他对Neuralink的参与“给这个领域带来了巨大的影响”。

　　最后，奥克斯利补充说，“竞争是好事。”因此，他说，我们可能会看到许多“不同类型的技术出现在不同的用例中”。

　　随着脑机接口商业化的竞赛升温，政策制定者开始注意到这一点。今年7月，一个联合国机构在联合国教科文组织巴黎总部召集政界人士和利益攸关方召开会议，讨论新兴神经技术的伦理问题。会议结束时呼吁建立一个综合框架，以利用潜力和应对风险。

　　联合国秘书长古特雷斯(António)在会上表示:“神经技术正以惊人的速度发展。”“这一进展值得庆祝，也值得谨慎。我们必须维护道德标准，确保充分保护人权。”

　　马斯克的参与引发了争议。这位特斯拉(Tesla)和SpaceX的亿万富翁首席执行官大胆宣称，脑机接口有潜力解决一系列复杂问题。Neuralink今年成为国际头条新闻，当时马斯克在X上的一篇文章中说，该公司已经在人脑中植入了芯片——尽管他没有透露更多细节。本月早些时候，马斯克还表示，Neuralink的第一位人体试验参与者可以用大脑控制电脑鼠标。Neuralink在5月份获得了FDA的人体临床试验许可。

　　Neuralink在2022年因在测试中对待猴子而受到抨击。该公司承认，一只猴子在试图让它玩“Pong”之类的电子游戏时死亡。据路透社报道，当时Neuralink的现任和前任员工指责该公司急于上市，导致动物不小心死亡。

　　对未来的希望和现在充实生活的机会

　　马克仍然可以自己做很多事情。他能走路、说话，四肢还能活动。但马克说，在他被诊断为ALS后的几年里，他已经注意到自己的灵活性有所下降。

　　脑机接口给马克带来了希望，他可以在未来为他人带来改变，并有机会继续过着充实的生活。

　　如果他想使用他最喜欢的应用Audible，他必须让别人把他的手机平放在他面前，这样他才能选择应用。他希望最终，他的植入物能帮助他更容易地访问他的有声读物，帮助他完成其他日常任务，甚至控制他的机器人喂食器，目前他用脚给它供电。

　　“对我来说，这是一个不用手臂就能完成这些任务的机会，”他说。

　　最后，马克说，他希望他参与的这项研究也能给其他人带来希望。他说这是他参加试验的主要原因。

　　“这可能是一个帮助我自己的机会，”马克说。“但我认为，更重要的是帮助其他人。”