ついに！ FDAがマスク氏のブレイン・コンピューター・インターフェースを現実の手術に承認、これは非常に重要

北京時間の5月26日、イーロン・マスク氏が共同設立したブレイン・コンピューター・インターフェース会社ニューラリンク社は、大きな進展を発表した。同社は米国食品医薬品局（FDA）から承認されたという。これは、人間を対象とした臨床試験を開始できることを意味します。

以前、Neuralink はマウス、ブタ、サルの脳にブレイン コンピューター インターフェイス チップを埋め込むことを試みましたが、はい、ドリルで穴を開けた後に埋め込まれました。 誰かの頭を殴りたい場合は、科学者による何層もの精査を通過する必要があります。

これは FDA が行っていることであり、主に食品、医薬品、医療機器、その他の製品を評価します:

• 安全性: 製品は、一連の臨床検査や臨床試験で、人体に無害であるか、制御可能なリスクがあることが証明されなければなりません。
• 有効性: 製品は、主張して​​いるとおりの効果を発揮でき、科学的証拠によって裏付けられている必要があります。
• リスクと利益のバランス: 製品の潜在的な利益が潜在的なリスクを上回る必要があります。

以前、ロイター通信によると、FDAは、Neuralinkが人体で臨床試験を実施したいのであれば、次の問題の解決に注力する必要があると指摘した：デバイスのリチウム電池とインプラントワイヤーは脳内で動くのか？脳組織を損傷することなく安全にデバイスを取り外すことはどれほど難しいでしょうか?

現時点では、Neuralink は Twitter で、臨床試験への患者の募集はまだ開始しておらず、近いうちにさらなるニュースを発表すると述べました。

画像ソース: Neuralink 記者会見のスクリーンショット、編集、制作

この記事では、次の内容について説明します:

• ブレイン・コンピュータ・インターフェースとは何ですか?
• Neuralink は 2016 年の設立以来、何を経験してきましたか?
• Neuralink この高性能ブレイン コンピューター インターフェイス テクノロジーと従来のソリューションの違いは何ですか?
• この FDA の承認にはどのような意味がありますか?

ブレイン・コンピュータ・インターフェースとは何ですか?

脳は、ニューロン間の電気信号の伝達に基づいて情報を処理します。つまり、物がこの電気信号を読み書きできれば、脳は機械と直接対話できるようになるのです。これが次に話すブレイン・コンピュータ・インターフェースです。

ブレイン コンピューター インターフェイスは遠いテクノロジーではなく、日常生活の中で長い間使用されてきました。侵襲性と非侵襲性の2つのタイプに分けられます。

その中で、非侵襲的なブレイン コンピューター インターフェイスは、小さな帽子のようなデバイスで、病院の神経科やスポーツ リハビリテーション科で非常に一般的です。

非侵襲性のブレイン コンピューター インターフェイスは病院では一般的です丨Wikipedia

ウェアラブル デバイスを通じて脳信号を検出します。ただし、信号は頭蓋骨を通過する必要があるため、記録された脳信号の解像度は高くありません。

Neuralink は、柔軟な電極ワイヤを大脳皮質に直接埋め込む侵襲的アプローチを使用しています。一般的に言えば、脳組織自体がより深く、より近いほど、EEG 信号はより鮮明で正確になります。

ただし、侵襲的ソリューションでは脳に異物を埋め込む必要があるため、免疫反応が起こりやすく、人体では電極と神経組織の間に瘢痕組織が生成され、信号伝達が低下したり、消失したりする可能性があります。したがって、この人体実験の結果は実に期待に値します。

現時点では、Neuralink は 7 年間取り組んでいます

2016 年、マスク氏と他の数人の共同創設者は Neuralink を設立しました。

2019 年 7 月、Neuralink はプロジェクトのプロトタイプを発表し、レーザーを使って頭蓋骨に小さな穴を開ける「穴あけパンチ」と「ミシン」を製作しました。髪の毛 絹の4分の1ほどの太さの「糸」が脳に埋め込まれます。これらのワイヤーは、マルチチャネルの神経情報を収集できる電気レベルです。

彼らはまた、頭とほぼ同じサイズの USB-C インターフェースをマウスに持たせた動物実験も示し、脳とコンピューターのインターフェースが少なくとももはや突飛な想像ではないことを人々に伝えました。

2020年8月、同社はわずかコインほどの大きさのブレイン・コンピューター・インターフェース・チップN1を製造した。今回、この装置を生きたブタの脳表面に埋め込み、ブタの脳活動を表示することに成功した。豚の頭のてっぺんはツルツルでツルツルです

ブレイン・コンピュータ・インターフェース・デバイスは依然として無線接続の形をとっており、無線信号伝送と無線充電機能を備えています。 N1 は高度な小型統合を実現します。

2021 年 4 月、Neuralink の実験用サルが脳波をコンピューターの命令に変換し、「アイデア ピンポン」のゲームをプレイしました。 Neuralink デバイスは、脳の動きの制御から情報を読み取ることで、画面上のピンポン球の動きを制御できます。

これは、このデバイスが動物に対する特定のタスクを効果的に完了し、将来の人間ベースの脳とコンピューターのインターフェイス実験の準備を行ったことを意味します。

2022 年 12 月、マスク氏は「マインドタイプ」できるサルをデモンストレーションしました。サルは 2 つの完全な文をタイプしました。サルは実際に人間の言語の綴りを学習するのではなく、人間のプロンプトに従い、正しい文を選択するために脳の信号をカーソルの動きに変換するだけですが、 このデモンストレーションにより、Neuralink の脳とコンピューターのインターフェイスがさらに実用的であることが確認されました。

またこのカンファレンスで、マスク氏は自社のデバイスが半年以内に人間の脳に埋め込まれる予定であり、人体治験を開始するために必要なすべての書類がFDAに提出されたと発表した。今ではマスク氏は時間厳守のようだ。

なぜこの FDA の承認が重要なのでしょうか?

これは、高性能ブレイン コンピューター技術の臨床応用における大きな進歩です。

以前に承認された従来の埋め込み型ブレインコンピューターインターフェイスでは、「ユタアレイ」と呼ばれる一種の硬質電極が使用されており、脳内で異物の拒絶反応を引き起こす可能性があります。この技術は、わずか 96 個の電極チャネルから神経情報を取得して送信できることに言及しなければなりません。

ユタアレイ丨medicaldesignandoutsourcing.com

ユタアレイの場合、より多くの神経情報チャネルが必要な場合、より多くの電極を脳内に配置する必要がありますが、これは多くの場合望ましくないことです。

Neuralink デバイスは、脳の拒絶反応を効果的に軽減する柔軟な電極を使用しており、かなり高品質の神経情報を収集できる 1024 チャンネルの電極を備えています。

さまざまな複雑なブレインコンピューターインターフェースタスクを達成するには、高品質の神経情報が必要条件です。

Neuralink は、脳とコンピュータのインターフェース手術を実行できるロボットも開発しました。これにより、脳組織をできるだけ損傷することなく安全にデバイスを取り外すことができます。このようにして、 人々は頭の中で製品をアップグレードし、反復することができます。

それは社会的な意味を持っていますか?

視覚障害者の視力を「回復」させ、麻痺者の「移動」を可能にする これが Neuralink が人間に対して実行できる最も初期の応用であり支援であるとマスク氏は考えています。

Neuralink は、先天的に盲目の人であっても、「大脳皮質の視覚部分はまだ存在している」と述べています。

Neuralink テクノロジーの第 1 世代では 1,024 チャンネルの電極が使用されていましたが、同社は 16,000 チャンネルを超える次世代モデルも披露しました。 Neuralink は、視覚障害者の大脳皮質の両側にデバイスを配置することで、視覚障害者が 32,000 個の「光点」を示す画像を見ることができるようになると構想しています。言い換えれば、視覚障害者はより詳細な、より「忠実度の高い」画像を見ることができます。

画像出典: Unsplash

思考入力を使用して脳とコンピューター (または携帯電話) の間の直接接続を確立することで、四肢麻痺の人が「デジタルの自由」を達成できるようになります。しかし、Neuralink はこれに満足していません。彼らはまた、脊髄損傷を負った人々の運動機能の回復に自信を表明した。

健康な人が物体に触れると、その感覚は脊髄に沿って脳に入りますが、脊髄損傷のある人の場合、この経路が切り替わります。ニューラリンクは、脊髄に電極を埋め込んで、脊髄内のニューロンを刺激したいと考えています。脊髄が動きの情報を伝える能力を回復し、筋肉が収縮できるようにします。

Neuralink は、脊髄にインプラントを埋め込んだブタを披露します。その原理は、脳の運動指令を遮断して脚に送り、目的の動作を達成することです。体の動きのプロセスは、手足からの感覚信号を脳に送り返すことでシミュレートでき、脳が何が起こっているかを理解できるようになります。

現在、ヒト臨床試験段階に入っている企業は 3 社あります

現在、国際的な埋め込み型ブレイン コンピュータ インターフェイス企業のうち、Neuralink、Onward、Synchron の 3 社が人体臨床試験の段階に入っています。

この3社は技術的なルートも異なります。

Neuralink は「皮質侵入」ルートに属します。

Onward は、脳とコンピューターのインターフェイスを使用して脊髄損傷後の歩行能力を回復するなど、外傷後の神経機能の回復に焦点を当てています。これは、大脳皮質の表面に配置され、神経信号を収集する「電気皮質検査法」（ECoG）と呼ばれる電極を使用します。 Onward は「皮質表面」ルートを採用しており、中国にはこのルートを採用する Weiling Medical 企業もあります。

Weiling Medical は、皮質表面に埋め込み可能な高密度フレキシブル電極ブレインコンピューター インターフェイスを開発する中国で唯一の企業およびチームであり、電極アレイの臨床試験と検証は今年末までに完了する予定です。

シンクロン技術は低侵襲です. 脳血管内に配置される血管ステントと同様の電極を使用して、血管付近の神経信号を収集します。 「血管介入型」に属します。

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シンクロンが2021年にFDAの承認を取得し、治験を開始し、2022年7月に米国初のブレインコンピューターインターフェースインプラントを発表したことは言及する価値があります。

Synchron で使用されている技術は、電極を脳の血管内部の近くに配置するものですが、技術的な制限により、電極は非常に限られた神経信号しか収集できません。したがって、このシステムは現在、非常に基本的で単純なタスクのみを実行できます。さらに、被験者がこのシステムを通じて新しいタスクを学習するには、多くの訓練時間がかかります。

脳を 1 キロメートルの道路にたとえると、私たちはたった 5 センチメートルしか歩いていないことになります

現在、ブレイン-コンピューター インターフェイスの応用方向は、次のような損傷した臓器を置き換えることです。

麻痺患者は脳の電気を使ってロボットアームを制御し、物体を拾い上げ、脳情報の出力を処理します;
あるいは手足や五感を介さず、脳を介して直接機械に情報を送受信する、つまり脳情報の入出力を処理すること。

ブレインコンピューターインターフェースは、脳神経と機械を組み合わせたり、生物間の意識を置き換えたりすることもできるかもしれませんが、それはまだ非常に遠い将来のことです。

究極のブレイン・コンピューター・インターフェースを実現するには、脳内のすべてのニューロンが外界に「シームレスに接続」される必要があります。これは、人間が各ニューロンの特性を明確に理解する必要があることを意味します。

しかし

現在、人間の脳に関する理解は、運動、視覚、聴覚を制御する皮質部門にまだ限定されており、非常に表面的なものです。

ある脳科学者は、脳に関するすべての知識を長さ 1 キロメートルの道路に例えましたが、現在私たちが移動している距離は 5 センチメートル未満です。

ブレインコンピューターインターフェースがどこまでできるかは、脳科学の基礎研究にかかっています。

著者: Jayden、Rui Yue、Shen Zhihan、ChatGPT

編集者:biu

特に断りのない限り、記事内の写真の出典は Neuralink です。

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