【科技.未來】技術與監管尚待解決 Neuralink遺下大堆問號

撰文:孔祥威
出版:更新:

蟄伏三年,Tesla創辦人馬斯克(Elon Musk)於2016年7月創立的Neuralink上月中終於在美國加州科學院(California Academy of Sciences)發布其研究成果—自主研發的腦機介面(brain-computer interface, BCI)藉接駁人腦與電腦,可助神經病患重拾原有能力。馬斯克透露已用猴子測試,揚言明年輪到人類。然而,治病只是他的初步目標,他希望最終能以BCI化解人工智能(AI)給人類帶來的「生存威脅」。到底馬斯克可否繼Tesla、SpaceX、Boring Company後再作革命創新,還是又一個錯過死線、實現不了的承諾?

承接上文︰腦機介面研發熱潮    從治療病患到思想互動

雖然Neuralink似乎推出了最好的腦機介面(BCI)技術,但仍留下不少問題尚待解答。南加州大學生物科學助理教授Andrew Hires便質疑,由於Neuralink的晶片放在頭顱內,應該使用愈少能量愈好:「你不可能每兩小時就換電。」

范恩斯坦醫學研究所(Feinstein Institute for Medical Research)生物電子醫學中心總監Chad Bouton就懷疑:「現時無線遠距離測量技術雖有進展,但如何確保這些植入到人腦中的裝置不會產生過多熱力,仍然是一大難題。」他還指出,想要達到Neuralink的目標頻寬也有難度,因為頻寬愈高,所需植入的電極愈多,且需要更多能量來傳輸更多數據。哥倫比亞大學電子生物醫學工程教授Ken Shepard補充,Neuralink未來的挑戰在於縮窄複合電路與探針之間的電子連結,以及在不大幅增加裝置大小下加入更多電極。

Neuralink的腦機介面,將有一裝置設於耳後。有專家質疑電池和熱力問題。(Neuralink)

Neuralink未有回答到底放在腦內的感應器可以維持多久。霍華德.休斯醫學研究所(HHMI)珍利亞研究園區(Janelia Research Campus)高級研究員Tim Harris說:「若使用對象是人,目標應該是至少能用五年。要進行如此精密的植入手術,只維持一、兩年絕不足夠。」賓夕法尼亞大學計算神經科學專家Konrad Kording也同意:「若我們把這科技應用到人身上,就必須到那人死前都有效。我們不可以時不時就把東西放進或拿出從腦,因為每次都必然造成傷害。」

對於使用壽命的問題,馬斯克坦言「肯定未解決」。此外,Neuralink公布成果的論文仍未接受同儕評審,文中亦沒有提供神經訊號長遠穩定性及腦部發炎反應等相關數據。加州大學三藩市分校BCI專家Loren Frank指,評審和這些數據對任何裝置用作人體測試前都「至關重要」。Neuralink表示,現正進行相關實驗,未準備好公開數據。

Neuralink需要把裝置植入腦中,因此有學者認為其腦機介面使用壽命必需夠長。(Neuralink)

未見科學突破

或許更重要的是,Neuralink只是工程上的進步,在神經科學知識上未見新貢獻。麻省理工學院神經電子學材料科學家Polina Anikeeva認為,現時我們對大腦如何運作根本認知不足:「我們對腦迴路(brain circuit)的理解,以及解讀神經訊號旳能力仍在基礎階段。現時發展的科技,更多是在豐富基礎神經科學,較少思考如何在醫療上應用。」就如Google DeepMind理論神經科學家Adam Marblestone在Twitter上發文總結:「Neuralink可說是加速了神經技術的進展,但他們只是以更大的團隊、更好的裝備(工程)來攀登珠穆朗瑪峰。真正需要的是直升機(密集的科學突破)。」

有些科學家提醒,不應單純着眼於可植入到腦部的電極數量。2017年,DARPA斥資6,500萬美元建造「腦數據機」(brain modem),可連接逾百萬個神經元,但在匹茲堡大學研究以腦部植入恢復視力的José-Alain Sahel就指,DAPRA後來不再強調數字上目標:「100萬個電極很難做到,對腦部也未必有利。真正對治療重要的是,錄得的訊號是否有意義。」

Neuralink的腦機介面畢竟只有工程上突破。在缺乏神經科學進展下,未知Neuralink將率先針對甚麼神經疾病。(Getty Images)

馬斯克團隊在發布會上介紹各種裝置,但對他們想要測量什麼資訊着墨不多。英國高雲地利大學(University of Coventry)模控學教授Kevin Warwick便批評團隊談論的內容很空泛,現階段仍不清楚Neuralink會把「衣車」用在何處,以治療柏金遜症為例,一般需要以4至6支深度不一的堅硬電極,刺激大腦中央少數區域,如視丘下核(subthalamic nucleus)和丘腦(thalamus),「那96支電極是否可以插到那個區域?」 Warwick認為,現時治療柏金遜症的刺激器已行之有效,未必需要過千支電極連接,他肯定Neuralink有合適的人,也有充足的資源和技術,但好奇:「他們首先想針對嘗試和做實驗的到底是什麼?」

Neuralink的實驗只顯示了他們能監測腦部活動並將之解碼,只意味着他們能把腦部某些活動規律與行動對應連結,如動作、視覺或語言等。但他們沒有解釋系統如何轉譯大腦活動或裝置如何刺激腦細胞,也沒有仔細說明到底進行過什麼行為實驗,或轉換腦部活動為順暢、受控的動作上有多可靠。聲稱猴子能用腦部控制電腦的發布會也僅此而已,沒有更多詳情。

馬斯克透露,Neuralink已利用猴子試驗,並揚言下年內應用在病人身上。惟仍有多眾多技術問題有待解決和突破。(Getty Images)

另一未知之數在監管。馬斯克直言:「仍有一整套美國食品和藥物管理局(FDA)的審批過程等着我們,我們仍然未辦妥。」Hodak指Neuralink會在FDA的醫療器材臨床試驗豁免(IDE)措施下,嘗試推行早期可行性研究。

FDA在今年2月發表聲明,對BCI潛在好處表示肯定。局長Scott Gottlieb在聲明中說:「這些裝置有潛力幫助嚴重行動不便人士,增強他們與環境互動的能力。」 FDA還釋出監管指引草案,希望「幫助這些新穎裝置的潛在開發者,處理未足夠的醫療需求和推動創新,以維持對病人的適當保護。」但柯柏聯盟學院(Cooper Union)生物醫學工程中心總監及生物黑客支持者Oliver Medvedik則指出,Neuralink要得到FDA核准還需更明確的計劃:「若你發明某種東西可治療老化,你不會得到FDA的核准。因為從定義來說,老化不是疾病,若你想得到核准,就要針對某種疾病。這種要求真的很奇怪和守舊。」

FDA局長Scott Gottlieb雖然在二月發聲明肯定腦機介面潛力,但Neuralink要通過監管仍需更仔細研究和計劃。(Getty Images)

協助生命科學公司通過監管過程的初創公司Enzyme項目管理副主席Ryan Stellar預期,Neuralink的計劃將需要龐大、長期研究才能過關:「除非FDA被馬斯克的明星光環蒙蔽了雙眼,否則,必須先有一個一定規模的推出市場前試驗,約100至1,000人,觀察期短則兩年,長可達七年。」

對於Neuralink現階段的成果,Hires如此評價:「它的確像某種科幻小說的願景,令不少人興奮,但我看不到這種東西真的會有市場。當中所需的科技發展遠遠超過Neuralink現時這個裝置的功能。馬斯克那終極目標……到底可否做到?還差得遠。但這是否向前的一步?可否有意義地推進這領域發展?若他們能通過安全和監管核准,我認為是。」

這一次,似乎連馬斯克都少有地不太心急:「我想,所有這些計劃只會緩慢地進行。Neuralink不會突然間就會有神奇的神經織網來掌管大家的腦袋。這需要很長時間,而你會看到它來臨。」

繼續閱讀︰安全成疑 思想被窺 誰想用腦機介面?

相關文章:馬斯克開發腦機介面Neuralink 冀與人工智能共生腦機介面研發熱潮 從治療癱瘓患者到改變思想互動

上文節錄自第174期《香港01》周報(2019年8月5日)《馬斯克再創狂想曲 電腦駁人腦 智商增值擊退AI?》。

更多周報文章︰【01周報專頁】《香港01》周報,各大書報攤、OK便利店及Vango便利店有售。你亦可按此訂閱周報,閱讀更多深度報道。