用于脑机接口研究的猴子训练成本非常高,不可能出现虐待的情况

在Neuralink临床试验消息到来之前,该公司曾经的脑机接口猴子实验再次引起广泛的关注和热议。近日

用于脑机接口研究的猴子训练成本非常高,不可能出现虐待的情况

在Neuralink临床试验消息到来之前,该公司曾经的脑机接口猴子实验再次引起广泛的关注和热议。

近日,Neuralink的脑机接口动物实验合作方加州大学戴维斯灵长类动物中心(UC Davis)因涉嫌虐待猴子,被责任医师协会(PCRM)起诉至美国农业部(USDA)。现在,PCRM已将下图置于其官网首页,并在附文中提到,“请马斯克结束这些残酷的实验”、“请停止在大脑实验中使用动物”。

PCRM官网提到,他们在其提交的指控文件中指出,2017年以来,Neuralink的脑机接口动物实验中对老鼠、羊、猪、猴进行了侵入性、通常致命的大脑实验。

其中以猴为例,UC Davis在Neuralink的大脑芯片植入实验中使用了23只猴子,仅有7只存活,其余15只被迫实施了安乐死;实验过程中,工作人员移除了猴子一部分头骨,将电极植入到大脑中;对猴子使用了未经批准用于该实验且对神经组织具有毒性的药物、工作人员未能为垂死的猴子提供足够护理、大脑芯片植入后猴子发作癫痫、植入部位反复感染等,违反《动物福利法》中的9条规定。

面对该项指控,Neuralink发文回应表示,在动物实验过程中,存在对实验猴实施安乐死的情况,但并不存在虐待动物的行为。目前,所有新型的医疗设备和治疗方法都必须先在动物身上进行测试,并非Neuralink特有。此外,Neuralink提到,公司正在建设用来饲养实验动物的动物园,内部设施配备完成后,将把在UC Davis的Neuralink项目实验动物接到这里。

PCRM此次指控的UC Davis,是美国卫生与公共服务部下属的国家级七大灵长类研究中心之一,已经有60年灵长类动物饲养繁育和研究经验,目前保有各种灵长类动物4000余只,也是美国实验动物标准的制定单位之一,“我个人对UC Davis的灵长类动物实验符合标准非常有信心”。

中国科学院深圳先进技术研究院的邓春山博士进一步表示,“无论是在国内还是在国际上,对于动物实验的审评和监管都是有清晰的法律法规作为依据的,并且会有实验动物管理委员会对动物实验进行把关,以确保动物实验的必要性、动物福利和实验动物免受不必要的痛苦”。

“做脑机接口实验的猴子是非常金贵的,就像研究人员的孩子一样”,中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所正高级工程师、博士生导师李骁健告诉生辉。01“在实验动物产业中,用在脑机接口实验中的猴子数量很少,甚至可以忽略不计”

在关爱动物的同时,不可忽略的是,侵入式脑机接口技术已经具备了造福人类的能力。大脑是人体结构、功能最为复杂的器官之一,由这一复杂器官异常引发的疾病也是医学中的难题。因此,对于大脑的研究与探索,全球多个国家都在积极布局。脑机接口是指人或动物大脑与外界设备直接连接,以实现信息交换的通道,基于脑机接口的技术被认为是实现终极元宇宙的基础。

脑机接口概念早在几十年前提出,因新晋入局这一领域的“自带流量”马斯克的宣传之下,这一技术在近几年为更多人所知。现在,经过了多年的探索,在生物科学与电子信息技术的深入研究与发展之下,脑机接口技术的应用已经从科幻小说中的情景越来越多地出现在现实生活中。

2004,FDA首次批准犹他阵列电极可植入人类大脑,用于调控人体受损的神经;2014年,国内首例ECoG脑机接口电极植入患者颅内,实现解码大脑信号,实时控制机械臂完成“石头、剪刀、布”动作;2020年,国内首例犹他电极阵列植入高位截瘫患者大脑,通过意念控制机械手臂,完成了喝可乐以及吃油条动作……

有资料显示,作为脑机接口犹他电极阵列植入的先驱者,Blackrock Neurotech的脑机接口设备已经在31例临床研究中完成植入,为全球范围内最多的公司。

与药物、三类医疗器械用于人体前需在动物身上进行验证一样,脑机接口技术用于人体之前,不可避免的,要在动物身上的验证。

用于脑机接口研究的猴子训练成本非常高,不可能出现虐待的情况

站在脑机接口领域研究者的角度,李骁健进一步表示,“其实,猴子作为实验动物的主要用途并不是做脑机接口研究。脑机接口研究用到猴子是因为做脑机接口功能验证的实验动物对智力要求较高,比如它要替代人去做脑控功能的探索,就必须要足够聪明才能学会任务;而且能用作脑机接口功能研究的实验猴需要先进行长期耐心的训练才能配合,训练成本非常高,不可能存在虐待的情况。”

虽然,现在已有类器官、器官芯片等新型模型用于疾病模拟、药物筛选中,但对于脑机接口这一技术的测试,在像猴子这样聪明的、与人体大脑相似的动物身上进行测试是必不可少的。如Neuralink在其回应此次被指虐猴事件中回应的一样,“我们也期待,医学研究不再需要动物。”2植入式脑机接口技术瓶颈仍存

用于脑机接口研究的猴子训练成本非常高,不可能出现虐待的情况

从Blackrock Neurotech犹他电极的患者植入病例可以看出,近20年完成的植入数量并不多。

这就表明,植入式脑机接口研究领域还是存在一定的技术瓶颈,另外一位未透露姓名的脑机接口领域研究者表示,“生物相容性、信号记录稳定性始终是植入式脑机接口的技术瓶颈所在。”上述公认的应用难点,也是多年来科学家着力攻克的技术难题。

大脑与颅骨之间具有相对运动,传统的硬质犹他电极植入大脑后,颅骨、大脑、电极三者之间的相对运动将使大脑处于微感染状态,形成瘢痕包裹电极,致使电极失去“连接”大脑的作用。

对此,研究人员正在从多个角度出发探索解决方案。一方面,在物理界面角度,柔性电极、生物材料电极成为近几年的研究重点,提高生物相容性的基础上,长期、稳定的信号传输;另一方面,在神经信号处理上,高通量、多维度神经信息的记录、传输也是通过获取电极植入者大脑信号、解码信号、实现高精度动作完成的基础。

相比较而言,基于ECoG电极的脑电信号采集技术更为成熟,在临床当中的应用相对广泛。

“ECoG电极的好处是,只在病人的头皮和头骨上进行一些手术,看起来手术面积大,但电极本身不需要刺入到大脑皮质里面.所以对大脑本身没有明显损伤。”上述研究者认为,从某种角度上来看,目前要做长期、稳定的脑电记录,可以说发展高性能的ECoG技术是一个非常好的选择。

该研究者表示,相信未来几年,将有越来越多的ECoG脑机接口技术的临床研究开展,而植入式脑机接口在临床当中的大规模使用,则需要更长一段时间。(摘自美《深科技》)(编辑/诺伊克)

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