新型脑机接口技术：活体神经元植入大脑，无损伤

在科学技术日益发展的今天，脑机接口技术已经成为神经科学与工程学领域的研究热点之一。最近，一项由前Neuralink副总裁Max Hodak领导的新型脑机接口技术引起了广泛关注。这项技术的核心在于实现向大脑植入活体神经元，且这种方法与传统的电极协议相较，具有无损伤的显著优点。

新型技术的构想与实现

Max Hodak的团队提出了一种“生物混合探针技术”，其原理是先在体外培养神经元，然后将这些神经元植入到大脑中。与过往使用金属电极插入脑组织的方式不同，这种新方法通过建立新的生物连接，能够收集丰富的神经活动信息，并有效避免对大脑组织造成的损伤。有网友在Reddit上评论称，这种新型脑机接口不会被大脑识别为异物，而是被视作大脑的一部分。

具体来看，这种技术采用了生物混合架构，充分利用了神经元在与其他细胞连接时的自然特性，尽可能减少对大脑的干扰。研究团队展示的一张大脑横截面图像显示，尽管人脑看似有许多空白区域，但实际上，这些空隙中存在着密集的神经元突触网络。传统电极即使是微小的，也可能对这些神经元造成破坏，而生物混合技术则可以实现更为平和的整合。

功能与优势

这种新型接口通过将人工培育的神经元植入大脑，并与外部电子元件连接，形成了一种崭新的信息传递机制。具体使用时，位于植入神经元两侧的微型LED灯和电极将负责刺激和记录神经元的活动。通过这种方式，可以稳定地读取和写入神经元信息。而光遗传学技术的引入，使得这些神经元被设计得能够对光刺激反应，从而实现信息的传递。

这一过程不仅降低了对大脑的损害，还提高了信息传递的信噪比。且由于移植的神经元之间能够形成连接，移植的数据量（如100万个神经元）能够生成超过十亿个突触，这在效率上显然优于传统的电极模式。

尽管目前仍处于探索阶段，但研究团队已经在小鼠实验中获得了积极成果。通过在小鼠大脑中植入这些培育的神经元，研究人员发现小鼠能够在接受光刺激后，对训练任务做出正确反应。这一发现为该技术在解决部分神经功能障碍的应用提供了前景。

挑战与前景

要将这种技术应用于人类，还面临着不少挑战。研究团队提到，虽然植入的活体神经元可能不被大脑免疫系统视为外来物，但免疫反应仍然可能导致排异问题。研究人员建议可以考虑使用患者自身细胞来培养神经元，这样可以降低排异风险，但也带来了更高的时间和经济成本。

研究团队也提到了制造低免疫原性干细胞的可能性，这种细胞能兼容所有人类而不引起排斥反应，也在多个公司中展开了相关研究，但这依然是一项高度复杂的任务。

除去免疫反应，脆弱的神经元在血糖和氧气缺乏等恶劣环境下的生存同样是一个难题。每个环境因素都可能对移植后的神经元造成挑战。

尽管面临多重技术与伦理挑战，Hodak及其团队对于这一新途径持乐观态度。他们认为，这种生物混合脑机接口在未来具有广阔的发展潜力。

背后的团队力量

这项前沿技术的背后是Max Hodak的公司——Science。作为Neuralink的前总裁，Hodak于2021年离开了该公司，而此次创立的新公司聚焦于生物脑机接口的研发，团队中有多名来自Neuralink的核心成员，如Alan Mardinly和Yifan Kong，分别负责细胞生产与电子设备的设计和制造。

在未来，Science公司还计划进行与视网膜假体相关的临床试验，以帮助部分盲人恢复视力，而这也将为该公司的脑机接口技术奠定基础。

尽管新型脑机接口技术的全面应用还需时日，但其潜在的应用前景极为广阔，若成功实现，必将改变人类与机器之间的互动方式，让我们更深入地理解和掌控大脑与神经系统的奥秘。