用于腦機(jī)接口研究的猴子訓(xùn)練成本非常高，不可能出現(xiàn)虐待的情況

在Neuralink臨床試驗(yàn)消息到來之前，該公司曾經(jīng)的腦機(jī)接口猴子實(shí)驗(yàn)再次引起廣泛的關(guān)注和熱議。

近日，Neuralink的腦機(jī)接口動(dòng)物實(shí)驗(yàn)合作方加州大學(xué)戴維斯靈長類動(dòng)物中心（UC Davis）因涉嫌虐待猴子，被責(zé)任醫(yī)師協(xié)會(huì)（PCRM）起訴至美國農(nóng)業(yè)部（USDA）?，F(xiàn)在，PCRM已將下圖置于其官網(wǎng)首頁，并在附文中提到，“請(qǐng)馬斯克結(jié)束這些殘酷的實(shí)驗(yàn)”、“請(qǐng)停止在大腦實(shí)驗(yàn)中使用動(dòng)物”。

PCRM官網(wǎng)提到，他們?cè)谄涮峤坏闹缚匚募兄赋觯?017年以來，Neuralink的腦機(jī)接口動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中對(duì)老鼠、羊、豬、猴進(jìn)行了侵入性、通常致命的大腦實(shí)驗(yàn)。

其中以猴為例，UC Davis在Neuralink的大腦芯片植入實(shí)驗(yàn)中使用了23只猴子，僅有7只存活，其余15只被迫實(shí)施了安樂死;實(shí)驗(yàn)過程中，工作人員移除了猴子一部分頭骨，將電極植入到大腦中;對(duì)猴子使用了未經(jīng)批準(zhǔn)用于該實(shí)驗(yàn)且對(duì)神經(jīng)組織具有毒性的藥物、工作人員未能為垂死的猴子提供足夠護(hù)理、大腦芯片植入后猴子發(fā)作癲癇、植入部位反復(fù)感染等，違反《動(dòng)物福利法》中的9條規(guī)定。

面對(duì)該項(xiàng)指控，Neuralink發(fā)文回應(yīng)表示，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)過程中，存在對(duì)實(shí)驗(yàn)猴實(shí)施安樂死的情況，但并不存在虐待動(dòng)物的行為。目前，所有新型的醫(yī)療設(shè)備和治療方法都必須先在動(dòng)物身上進(jìn)行測試，并非Neuralink特有。此外，Neuralink提到，公司正在建設(shè)用來飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的動(dòng)物園，內(nèi)部設(shè)施配備完成后，將把在UC Davis的Neuralink項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)動(dòng)物接到這里。

PCRM此次指控的UC Davis，是美國衛(wèi)生與公共服務(wù)部下屬的國家級(jí)七大靈長類研究中心之一，已經(jīng)有60年靈長類動(dòng)物飼養(yǎng)繁育和研究經(jīng)驗(yàn)，目前保有各種靈長類動(dòng)物4000余只，也是美國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)的制定單位之一，“我個(gè)人對(duì)UC Davis的靈長類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)非常有信心”。

中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的鄧春山博士進(jìn)一步表示，“無論是在國內(nèi)還是在國際上，對(duì)于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的審評(píng)和監(jiān)管都是有清晰的法律法規(guī)作為依據(jù)的，并且會(huì)有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理委員會(huì)對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行把關(guān)，以確保動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的必要性、動(dòng)物福利和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物免受不必要的痛苦”。

“做腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)的猴子是非常金貴的，就像研究人員的孩子一樣”，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院腦認(rèn)知與腦疾病研究所正高級(jí)工程師、博士生導(dǎo)師李驍健告訴生輝。

01“在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)業(yè)中，用在腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)中的猴子數(shù)量很少，甚至可以忽略不計(jì)”

在關(guān)愛動(dòng)物的同時(shí)，不可忽略的是，侵入式腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)具備了造福人類的能力。大腦是人體結(jié)構(gòu)、功能最為復(fù)雜的器官之一，由這一復(fù)雜器官異常引發(fā)的疾病也是醫(yī)學(xué)中的難題。因此，對(duì)于大腦的研究與探索，全球多個(gè)國家都在積極布局。腦機(jī)接口是指人或動(dòng)物大腦與外界設(shè)備直接連接，以實(shí)現(xiàn)信息交換的通道，基于腦機(jī)接口的技術(shù)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)終極元宇宙的基礎(chǔ)。

腦機(jī)接口概念早在幾十年前提出，因新晉入局這一領(lǐng)域的“自帶流量”馬斯克的宣傳之下，這一技術(shù)在近幾年為更多人所知?，F(xiàn)在，經(jīng)過了多年的探索，在生物科學(xué)與電子信息技術(shù)的深入研究與發(fā)展之下，腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從科幻小說中的情景越來越多地出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活中。

2004，F(xiàn)DA首次批準(zhǔn)猶他陣列電極可植入人類大腦，用于調(diào)控人體受損的神經(jīng);2014年，國內(nèi)首例ECoG腦機(jī)接口電極植入患者顱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)解碼大腦信號(hào)，實(shí)時(shí)控制機(jī)械臂完成“石頭、剪刀、布”動(dòng)作;2020年，國內(nèi)首例猶他電極陣列植入高位截癱患者大腦，通過意念控制機(jī)械手臂，完成了喝可樂以及吃油條動(dòng)作……

有資料顯示，作為腦機(jī)接口猶他電極陣列植入的先驅(qū)者，Blackrock Neurotech的腦機(jī)接口設(shè)備已經(jīng)在31例臨床研究中完成植入，為全球范圍內(nèi)最多的公司。

與藥物、三類醫(yī)療器械用于人體前需在動(dòng)物身上進(jìn)行驗(yàn)證一樣，腦機(jī)接口技術(shù)用于人體之前，不可避免的，要在動(dòng)物身上的驗(yàn)證。

站在腦機(jī)接口領(lǐng)域研究者的角度，李驍健進(jìn)一步表示，“其實(shí)，猴子作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的主要用途并不是做腦機(jī)接口研究。腦機(jī)接口研究用到猴子是因?yàn)樽瞿X機(jī)接口功能驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)智力要求較高，比如它要替代人去做腦控功能的探索，就必須要足夠聰明才能學(xué)會(huì)任務(wù);而且能用作腦機(jī)接口功能研究的實(shí)驗(yàn)猴需要先進(jìn)行長期耐心的訓(xùn)練才能配合，訓(xùn)練成本非常高，不可能存在虐待的情況?！?/p>

雖然，現(xiàn)在已有類器官、器官芯片等新型模型用于疾病模擬、藥物篩選中，但對(duì)于腦機(jī)接口這一技術(shù)的測試，在像猴子這樣聰明的、與人體大腦相似的動(dòng)物身上進(jìn)行測試是必不可少的。如Neuralink在其回應(yīng)此次被指虐猴事件中回應(yīng)的一樣，“我們也期待，醫(yī)學(xué)研究不再需要?jiǎng)游?。?h3>2植入式腦機(jī)接口技術(shù)瓶頸仍存

從Blackrock Neurotech猶他電極的患者植入病例可以看出，近20年完成的植入數(shù)量并不多。

這就表明，植入式腦機(jī)接口研究領(lǐng)域還是存在一定的技術(shù)瓶頸，另外一位未透露姓名的腦機(jī)接口領(lǐng)域研究者表示，“生物相容性、信號(hào)記錄穩(wěn)定性始終是植入式腦機(jī)接口的技術(shù)瓶頸所在?！鄙鲜龉J(rèn)的應(yīng)用難點(diǎn)，也是多年來科學(xué)家著力攻克的技術(shù)難題。

大腦與顱骨之間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，傳統(tǒng)的硬質(zhì)猶他電極植入大腦后，顱骨、大腦、電極三者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將使大腦處于微感染狀態(tài)，形成瘢痕包裹電極，致使電極失去“連接”大腦的作用。

對(duì)此，研究人員正在從多個(gè)角度出發(fā)探索解決方案。一方面，在物理界面角度，柔性電極、生物材料電極成為近幾年的研究重點(diǎn)，提高生物相容性的基礎(chǔ)上，長期、穩(wěn)定的信號(hào)傳輸;另一方面，在神經(jīng)信號(hào)處理上，高通量、多維度神經(jīng)信息的記錄、傳輸也是通過獲取電極植入者大腦信號(hào)、解碼信號(hào)、實(shí)現(xiàn)高精度動(dòng)作完成的基礎(chǔ)。

相比較而言，基于ECoG電極的腦電信號(hào)采集技術(shù)更為成熟，在臨床當(dāng)中的應(yīng)用相對(duì)廣泛。

“ECoG電極的好處是，只在病人的頭皮和頭骨上進(jìn)行一些手術(shù)，看起來手術(shù)面積大，但電極本身不需要刺入到大腦皮質(zhì)里面.所以對(duì)大腦本身沒有明顯損傷。”上述研究者認(rèn)為，從某種角度上來看，目前要做長期、穩(wěn)定的腦電記錄，可以說發(fā)展高性能的ECoG技術(shù)是一個(gè)非常好的選擇。

該研究者表示，相信未來幾年，將有越來越多的ECoG腦機(jī)接口技術(shù)的臨床研究開展，而植入式腦機(jī)接口在臨床當(dāng)中的大規(guī)模使用，則需要更長一段時(shí)間。（摘自美《深科技》）（編輯/諾伊克）