神经科技变革力量与技术前沿

本文深入探讨神经技术领域的突破性进展,包括脑机接口原理、医疗应用及与人工智能的融合,涵盖EEG、fMRI、基因治疗等技术方向,并分析其对疾病治疗和人类能力增强的变革性潜力。

神经技术领域的变革力量

在里斯本LabWeek22的"计算突破"系列演讲中,某神经科技机构创始人兼首席执行官Milan Cvitkovic深入探讨了神经技术这一不断扩展的演进领域。虽然脑机接口(BCI)对某些人来说可能更为熟悉,但神经技术实际上涵盖了更广泛的范围。

神经技术是人类最重要的努力方向之一,尽管它不像气候技术或长寿研究那样有一个直观的单一目标。该领域多样化的潜在应用使得很难在不借助高层次抽象的情况下简洁地论证其重要性。

神经技术领域概述 [3:00]

神经技术是一个比脑机接口稍更广泛的术语。从公关和领域建设角度来看,神经技术没有像气候技术或长寿研究那样单一的直观目标。有如此多的可能性和用例,很难为神经技术的重要性做出简洁论证。

当今神经技术的状态可类比于1990年的网络状态。对于1990年构建网络的真诚信徒来说,增加通信和连接对社会的重要性是不言而喻的,但他们无法指出一个单一的杀手级应用来证明这一切。同样,提高与大脑和我们自身思维交互的精确度和有效性具有多大价值也是不言而喻的。

医疗保健及其他领域的进展 [5:19]

神经技术最明显的一点是治疗疾病和减轻痛苦的潜力。全球疾病负担的约21%是由神经和神经精神疾病引起的——每五个美国人中就有一个受影响。如果排除营养不良、可治疗的传染性疾病和伤害,按残疾调整生命年(DALY)衡量,这一比例接近全球疾病负担的40%,而且这个百分比一直在稳步增加。

具体来说,我们谈论的是阿尔茨海默病、ALS、癫痫、帕金森病、失明和瘫痪等神经系统疾病——在神经精神方面,我们谈论的是抑郁症、创伤后应激障碍、成瘾、精神分裂症等。

过去20年里,美国心理健康研究的资金一直持平。尽管心理健康疾病的负担在增加,但用于解决这一负担的研究资金却保持不变。疾病负担预计将继续增加。

人脑与计算机的无缝通信 [9:08]

当人们听到"脑机接口"一词时,通常会想到与计算机设备、工具和数字内容的无缝通信,但在未来, hopefully 还包括人与人之间的无缝通信。

一个特别重要的神经技术类别是让自己能够行为像、并 hopefully 成为我们已经希望成为的那种人:具有更好冲动控制的人、更开放心态的人、对自己和他人更诚实和勇敢的人。

情绪和行为控制 [10:43]

我们都认识到,在抑郁症和双相情感障碍等情况下,人们的情绪并不是其外部环境的良好校准功能。但在这些病理化案例之外,我们的心理状态与我们在生活中所做的事情真正匹配得有多好?

一个被低估的用例是提高理性。例如,通过标记或消除认知偏见的能力。想象一下能够安装或卸载动机、习惯、偏好、厌恶。可以想象催眠,但效果要好一千倍。

神经技术用例探索 [13:53]

关于人工智能,神经技术的一个潜在关键用例是获取比从语言或其他道德意识表达(如投票)中获得的更多数量和更高质量的人类价值观数据。

另一个有趣的用例可能是直接测量大脑中的主观幸福感,尽管首先必须在神经学层面上理清主观幸福感是什么。

另一个可能有价值的神经技术用例是找出我们希望人工智能模拟大脑的哪些方面。人类大脑可能是我们拥有的最接近与人类价值观一致的优化器的东西。

治理和用例审视 [17:26]

像任何新技术一样,绝对有一些不提倡的用途。认为专制政府手中的完美测谎仪会是一个。没有捆绑成瘾工具的成瘾技术、意外腐败或强化不良价值观,或者给人工智能系统提供对人类思维的额外攻击面。

强大未来神经技术的良好治理是避免这些结果的重要组成部分。

未来五年的前沿技术 [22:56]

下一代技术中最熟悉的是基于电极的运动脑机接口。基本思想是将许多小电极非常靠近负责大脑外部皮层运动功能的神经元,并直接从这些神经元的活动确定用户的运动意图。

另一种推进方法是将电极放置在感兴趣神经元附近的血管中,而不是直接放置在大脑中,这是血管内方法。这种方法的好处是不必在头骨上钻孔。

另一种新兴的神经技术是基于超声波的方法。一种类型的超声波神经技术已经获得批准——高强度聚焦超声波或HIFU。在HIFU中,波可以聚焦在大脑中的目标上,然后用于破坏组织,如肿瘤或帕金森病损害的神经元。

近红外光谱或功能性近红外光谱(fNIRS)是另一类方法。类似于fMRI,它们观察血氧变化,尽管它们可以观察其他东西。

基因治疗是生物技术和治疗开发的一个非常热门的领域,也正应用于大脑。基因治疗是一种向细胞引入遗传物质的技术。到目前为止,已经有数千项用于疾病治疗的基因治疗临床试验。

神经技术未来的主题 [31:35]

神经技术并不像只是制造越来越小的电极并粘在更多地方那么简单,尽管这不一定是一种糟糕的方法。但大脑是复杂的生物系统,有太多与之交互的方式,从物理力、不同的生物基质到与大脑本身的不同途径。

这个巨大的前沿是使神经技术如此令人兴奋的事情之一,有如此多的进步路径和要尝试的好想法。

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