意念控制機(jī)械臂？腦機(jī)接口公司最新研究
近日，Neuralink 公司宣布了一項(xiàng)名為“CONVOY”的新研究項(xiàng)目，該項(xiàng)目已經(jīng)獲得批準(zhǔn)并啟動(dòng)。這項(xiàng)研究的目標(biāo)是利用微型植入物N1芯片將腦機(jī)接口（BCI）的控制擴(kuò)展到研究性輔助機(jī)械臂上。
Neuralink近期獲得加拿大衛(wèi)生部的批準(zhǔn)，開(kāi)始在加拿大招募CAN-PRIME臨床試驗(yàn)的參與者。試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是評(píng)估植入物（N1）和手術(shù)機(jī)器人（R1）的安全性，并評(píng)估腦機(jī)接口的初始功能。
在此之前，Neuralink 已經(jīng)開(kāi)展了PRIME安全試驗(yàn)，主要針對(duì)因頸脊髓損傷或肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）而失去雙手功能的志愿者。
截至2024年8月，已有2位志愿者植入了N1植入芯片，能夠通過(guò)意念控制電腦光標(biāo)、瀏覽互聯(lián)網(wǎng)、在社交媒體上發(fā)帖，甚至玩在線電腦游戲等。
Daily hours of BCI use since the first BCI session 圖源官網(wǎng)
而CONVOY研究旨在探索使用N1植入芯片實(shí)現(xiàn)患者對(duì)機(jī)械臂的腦控操作。
Neuralink表示，正在參加PRIME試驗(yàn)的成員也可以參加到CONVOY的試驗(yàn)中來(lái)，這將有助于進(jìn)一步探索其大腦植入技術(shù)的潛力。
微型植入物N1芯片
生物相容外殼：N1植入物被密封在一個(gè)生物相容的外殼中，外殼非常堅(jiān)固，能夠承受比人體更為嚴(yán)酷數(shù)倍的生理?xiàng)l件。
確保了植入物能夠在人體內(nèi)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，同時(shí)保護(hù)內(nèi)部的電子元件不受體液侵蝕和外部環(huán)境的影響，減少異物反應(yīng)和長(zhǎng)期植入可能引起的并發(fā)癥。
電池：采用了小型電池供電，并配備了緊湊型的感應(yīng)充電器，實(shí)現(xiàn)了從外部無(wú)線充電的功能。用戶只需將植入物靠近充電器，即可開(kāi)始充電過(guò)程。
接收到的神經(jīng)信號(hào)通過(guò)Neuralink的應(yīng)用程序進(jìn)行解碼，將神經(jīng)元的興奮模式解碼成準(zhǔn)確的動(dòng)作意圖。
通過(guò)這些技術(shù)，Neuralink的N1植入物能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)神經(jīng)信號(hào)的有效捕捉、處理和無(wú)線傳輸，最終通過(guò)Neuralink應(yīng)用程序?qū)⑦@些信號(hào)解碼為具體的動(dòng)作和意圖。
芯片和電子產(chǎn)品：芯片專門(mén)設(shè)計(jì)用于處理神經(jīng)信號(hào)，能夠放大小神經(jīng)信號(hào)（小于10微伏RMS），同時(shí)抑制噪聲，對(duì)放大的信號(hào)進(jìn)行采樣和數(shù)字化，并將結(jié)果流式傳輸出去并進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。
Threads：N1植入物通過(guò)分布在64根線上的1024個(gè)電極來(lái)記錄神經(jīng)活動(dòng)。這些電極的設(shè)計(jì)比人的頭發(fā)絲還要細(xì)，在植入過(guò)程中以及植入后最大限度地減少對(duì)大腦的損傷。
1024個(gè)電極提供了廣泛的神經(jīng)信號(hào)采集點(diǎn)，這使得N1植入物能夠捕捉到更多的神經(jīng)活動(dòng)信息，從而提高信號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性。
2024年1月，第一位用戶接受了微型植入物N1芯片手術(shù)，5月時(shí)分享了自己的體驗(yàn)。
脊髓損傷患者Noland Arbaugh在接受植入手術(shù)之前，使用的輔助工具是“mouth stick”，通過(guò)嘴部操作來(lái)控制平板電腦或其他電子設(shè)備。
用戶通常無(wú)法自行安裝或移除口棒，且只能在用戶保持直立姿勢(shì)時(shí)使用，限制用戶的舒適度和使用場(chǎng)景。長(zhǎng)時(shí)間使用口棒可能會(huì)導(dǎo)致用戶感到不適，包括肌肉疲勞和壓瘡。
mouth stick
手術(shù)后幾周內(nèi)，Noland Arbaugh已經(jīng)能夠從不同的位置控制他的筆記本電腦，可以與朋友一起玩在線電腦游戲、瀏覽互聯(lián)網(wǎng)、進(jìn)行直播，以及使用MacBook上的其他應(yīng)用程序。所有這些活動(dòng)都是通過(guò)意念控制光標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
后來(lái)出現(xiàn)植入物功能大幅下降的問(wèn)題，原因是部分電極線縮回或移位，但通過(guò)調(diào)整算法恢復(fù)了部分功能，這表明該項(xiàng)技術(shù)仍需進(jìn)一步研究和改進(jìn)。
每日峰值性能（以每秒位數(shù) (BPS) 為單位）
2024年7月，第二位脊髓損傷患者Alex 接受了植入手術(shù)，第二天出院。
Alex在將Link連接到電腦后不到5分鐘就開(kāi)始用意念控制光標(biāo)，使用第二天，Alex就能夠首次使用CAD軟件Fusion 360，并成功設(shè)計(jì)了一個(gè)定制的Neuralink充電器支架。
Neuralink正在與Alex合作，通過(guò)將預(yù)期的移動(dòng)映射到不同類型的鼠標(biāo)點(diǎn)擊（例如左鍵、右鍵、中鍵），提高他使用Link的工作效率。
Neuralink在第二位參與者的手術(shù)中采取了一系列措施來(lái)減少電極線回縮的可能性。例如，通過(guò)調(diào)整植入物的設(shè)計(jì)，使其更貼合大腦表面，減少植入物和大腦之間的空隙。這些措施在第二位參與者中取得了積極的效果，沒(méi)有觀察到線程回縮的情況。
文章來(lái)源：
https://www.massdevice.com/neuralink-study-bci-controlling-robotic-arm/
