AI控制大脑植入物已完成初步人体试验 | 美国神经科学学会年会公布重大进展

2017 年 11 月 29 日 科研圈

撰文 Sha

审校黄珊

随着神经科学近年来的快速发展，全球十几家公司，包括 Elon Musk 的旗下的创业公司 Neuralink，都在投资、研发能够“读取”人脑活动和将“神经信息”写入大脑的设备。

人们看到了脑机接口在人类精神、心理及身体行为上的巨大潜力，如今也迈出了通往脑机接口的重要一步——由 AI 控制的大脑植入物已完成初步的人体试验。

众所周知，美国神经科学学会（Society for Neuroscience，SfN）是世界上最大、最权威的神经科学组织，该非盈利性机构成立于 1969 年，目前在全球 90 多个国家拥有近 3.7 万名会员，在全球拥有 130 多个分会，而神经科学年会就是其举办的年度盛会，每年来自全球各地的科学家及外科医生集聚在华盛顿分享他们的最新研究及发现，这是世界神经科学领域规模最大，最有影响力的顶级会议。

本月中旬，2017 年神经科学学会年会在美国华盛顿特区举办。本次年会中最引人瞩目是大会上公布的一系列研究。在这些研究中，来自不同研究机构的科学家们利用大脑植入设备检测情绪障碍引起的的异常状态，并通过 AI 算法释放电脉冲回击大脑，使大脑在没有医生介入的情况下恢复到健康状态，以达到控制受试者情绪及行为的效果，目前这些研究已完成了初步的人体试验。

SfN大会现场

来自加州大学旧金山分校（UCSF）和南加州大学（University of Southern California，USC）的联合研究团队基于植入式电极系统，追踪并刺激大脑的活动，希望最终为患有抑郁症及创伤后应激障碍等情绪或精神疾病的军人及老兵提供治疗方案。

实际上，植入式电极系统在医疗上的应用并不罕见。在以往的研究中，医生对患有运动障碍（如帕金森）的患者，通过深部脑刺激（deep-brain stimulation）改变脑部的神经活动进而影响患者的肢体行动。当然，他们也将这种手段应用到情绪障碍的治疗中，但收效甚微。

对此，来自加州大学旧金山分校的团队负责人 Edward Chang 表示，他们充分的了解了目前技术的局限性，因此利用 AI 为精神疾病量身打造了开关系统，只有在需要时电极才进行刺激。该团队使用癫痫患者已经植入大脑的电极，记录间断的（以往的研究为持续性的刺激）刺激后神经的状态。

图 | Edward Chang

该项目的另外一部分则由来自南加州大学的研究团队完成，他们在 SfN 年会上展示了人类首张“情绪地图”—— 即情绪是如何随着时间的推移在大脑中编码的。

南加州大学的电子工程师 Omid Sani 和他的同事对 6 名植入了电极的癫痫病人展开了研究，他们记录了一到三周内 6 名患者的大脑活动及情绪变化的细节。通过对这两部分信息的对比，研究人员找到了解读人类情绪的“密码本”——一种解码情绪变化与大脑活动之间的算法，随后在之前研究的与情绪有关的大脑区域中得到了验证。

目前，南加州大学团队已经完成了部分人体闭环模拟实验，只要发现合适的志愿者，团队将展开新的单闭环系统测试。但由于项目刚刚起步，他们拒绝透露相关细节。