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新創公司Neuralink發表可連接人腦與電腦的生物植入物

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科技產業資訊室 - 陳品蓁 發表於 2019年7月19日

圖、新創公司Neuralink發表可連接人腦與電腦的生物植入物

Tesla和SpaceX的執行長Elon Musk在週二(2019/7/16)介紹其旗下新創公司Neuralink的新技術,就是建立一個可擴展的植入物,能夠連接人腦和電腦。儘管,腦機介面(Brain-machine interfaces)已經存在許久,但Elon Musk表示,他們開發的藍芽植入物只有人類頭髮的十分之一。其藍芽植入物由連接到1000條電線的微晶片組成,而這個微晶片包含多達96個小於6微米的聚合物線(polymer threads),每條線有多達32個電極,每個電極可透過機器人和2公分的切口,連接到大腦。
 
透過模擬生物流體的體外研究和加速測試,加上基礎理論的模擬,該團隊已經獲得了關鍵材料的定量見解。並且在研究結果中表明,這些系統能夠以生物安全、穩定的方式運行,而且預計壽命為幾十年,而且沒有洩漏電流或性能降低的問題。
 
Elon Musk表示,一旦這些電極被植入大腦,晶片將以無線的方式連接到設備。若以人腦為例,最多可放置10個這樣的元件(unit),而這些晶片將可以連接到用戶的iPhone的應用程式。如此,將可應用改善記憶增強功能、或者中風患者、四肢癱瘓者、先天缺陷的人身上。目前,Neuralink的這款設備已經在動物身上進行了至少19次手術,植入聚合物線成功率達87%。
 
進行腦機接口的設備,是使用一部看似縫紉機(sewing machine)的探針設備,將類似玻璃紙的柔性導線成功插入到小鼠的大腦皮質表面。這個操作也意味著Neuralink打造的腦機介面產品將是一款侵入式的產品。該縫紉機在頭部之外,使用雷射光束形成小孔刺穿頭骨,在大腦中植入一個無線接收信息微晶片,透過訊號傳到神經系統,使癱瘓在床的病人可控制手機或電腦等電子裝置,當聽到自己的聲音就能形成記憶。
 
該公司預計明年(2020)進行首次的人體臨床試驗,儘管Neuralink總裁Max Hodak表示,該公司尚未開始進行試驗所需的FDA流程。
 
儘管如此,Neuralink並不是唯一一個嘗試使用柔性電極(flexible electrodes)進行腦內植入裝置物的研究團隊。與Neuralink團隊不同之處是,有些研究團隊是透過薄的微型元件整合到互連陣列的柔性聚合物基板上,以作為緊密偶合的生物介面的多模態樣。其中,透過超過32000個微型的矽發光二極管(silicon microdie)和無機微米級發光二極管(inorganic microscale light-emitting diodes),在整個模仿人腦的器官尺寸上,會以超過150平方公分的聚合物薄膜的方式填充。
 
這類型的神經植入物須獲得FDA批准,困難度確實很高。但是,Musk表示,Neuralink最快在明年(2020)年底進行人體試驗。進入人體過程肯定是很漫長,勢必贏得更多創投許多資金跟開發時間成本。(820字;圖1)
 
 YouTube影片:Watch Elon Musk’s Neuralink presentation

 
 
參考資料:
Elon Musk is making implants to link the brain with a smartphone. CNN. July 17, 2019
Elon Musk Sees His Neuralink Merging Your Brain With A.I. Forbes. Jul 17, 2019
Flexible electronic/optoelectronic microsystems with scalable designs for chronic biointegration. PNAS. July 15, 2019


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