【脑机接口技术的医疗应用与伦理挑战】未来 , 脑机接口技术作为脑机智能融合的体现 , 不仅在脑科学与人工智能等多学科交叉领域内受到广泛关注 , 而且将会使人类步入人类智能与机器智能共融的时代 。
二、脑机接口技术的医疗应用
脑机接口技术在医疗康复领域得到了很好的应用 , 成为提高患者生活质量和减轻家庭成员心理压力的一种重要途径 。
基于植入式微电极阵列的脑机接口技术 , 已成功通过对运动想象、肢体运动意图的解码 , 实现对机械臂、假肢、轮椅或计算机的操控 , 从而帮助截肢、瘫痪、“渐冻症”等患者完成部分运动功能的替代与增强 。 美国斯坦福大学团队近期开发的基于英文字母书写想象的脑机接口打字系统 , 利用深度学习 , 实现了每分钟90字符的快速输入 。 在脑卒中患者的康复训练中 , 通过无创的头皮脑电 , 识别患者真正的运动意图 , 从而控制康复训练设备 , 在临床上被证明可以有效的提升康复训练的效率 。
基于神经反馈的脑机接口系统 , 如对截肢患者进行触觉刺激反馈 , 可以使患者产生更好的感知 。 脑机接口技术在运动功能康复领域的重要作用获得了学术界、医学界以外的广泛社会关注 。 美国著名企业家马斯克(Elon Musk)成立的Neuralink公司 , 旨在通过神经科技与脑机接口技术 , 通过植入式芯片 , 帮助大脑和脊髓损伤患者恢复所丧失的运动能力 。
基于脑深部刺激器的闭环脑机接口技术 , 可以同时实现对神经活动的记录、分析与调控 , 除运动功能外 , 还有望实现对睡眠、情绪等的调控 , 并应用于抑郁症等精神类疾病的治疗 。 基于脑机接口系统的神经反馈训练 , 已被应用于自闭症、多动症等多种神经疾病的干预与康复研究中 。 脑机接口系统为神经系统疾病患者提供了新的与外界交互的桥梁与媒介 , 也为临床治疗与康复提供了新的途径 , 未来也将在更多如筛查、监护、诊断、认知功能改善等领域发挥更多的作用 。
三、脑机接口技术的安全风险及伦理挑战
脑机接口技术在为人类发展创造了新契机的同时 , 也会带来了新的安全风险与伦理挑战 。
首先 , 植入式电极需通过手术进行植入 , 涉及手术安全风险 。 电极本身的生物安全性需要严格考量 。 因为植入后的电极可能发生生物(免疫或感染)反应 , 并在电极周围形成神经胶质疤痕组织 , 使可记录到的神经信号大大衰减 。 为此 , 我们需要制定相应的评估标准 , 来评估患者或用户在使用脑机接口技术或产品过程中有可能出现的安全风险等问题 。 此外 , 我们还需要对脑机接口系统进行安全性权衡 。 例如 , 具有神经反馈与调控的脑机接口系统 , 可刺激神经元产生活动 , 在极端情况下 , 个人可能无法将自我产生的神经活动模式与人工或替代模式区分开来 。 这类脑机接口在治疗、替代或恢复某些受损功能的同时 , 也可能会使人产生幻觉 。
其次 , 高精度的脑机接口系统可以读取大量的中枢神经活动信息 , 在增强或恢复运动、认知等功能的同时 , 不仅涉及更多的个人隐私 , 而且也会产生新的神经伦理学问题 。 例如 , 即使在患者已经知情同意的情况下 , 读取瞬间的运动意图并操控外部设备或者 , 读出可能不会自然发生的潜在动作(例如言语)等 , 是否符合人的意志或社会伦理道德 。 另外 , 脑机接口技术在应用中会产生大量的神经活动数据 , 如何规范而有效保护个人的神经数据 , 监管神经数据的使用 , 也是脑机接口技术目前在临床化和商业化过程中亟待解决的重要问题 。
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