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感谢您加入“改变世界”播客。我是主持人艾迪·伊尔，今天我们有来自加州大学旧金山分校的开创性神经科学家尼古拉斯·纳特拉吉博士。他通过纯粹的思想，正在为瘫痪患者恢复运动能力。了解什么是瘫痪，瘫痪的原因和类型，以及一名中风患者如何仅凭思想控制了机器人手臂长达 7 个月。您还将了解到不同类型的脑机接口，包括侵入式和非侵入式脑机接口，以及它们如何改变医疗保健，以及神经可塑性在长期机器人控制中令人惊讶的作用。纳特博士还详细介绍了自适应人工智能算法如何在无需持续重新校准的情况下解码嘈杂的脑信号。他还谈到了神经技术的伦理以及可能绘制出完整人类大脑结构和功能图谱的未来突破，并最终能够增强健康人类的能力。他谈到了干细胞和外骨骼领域的有前景的同行，睡眠对脑机接口适应性的影响，以及对无轮椅未来的设想。请继续收听这一精彩的节目。非常非常感谢您抽出宝贵时间参加播客。我想从您对瘫痪、神经工程领域产生兴趣的火花开始，您能否向我们解释一下您对瘫痪的理解，其主要原因以及您在研究和临床环境中遇到的不同类型？
首先，非常感谢艾迪邀请我来，这真是一种荣幸，我期待着与您交谈。我的背景实际上是工程学。我在金奈的安娜大学工程学院学习的电气工程。在此之前，我是一名运动员，网球运动员和跑道运动员。在我运动生涯结束后，我开始读书，当时每个印度孩子，就像我成长时一样，别无选择，只能成为工程师或医生。我攻读神经科学的灵感之一是印度裔美国人 B.S. Ramachandran 的一次演讲。我看了他的演讲，他以一种迷人的方式介绍了大脑及其奥秘。我完全被震撼了。然后我读了他的书，然后我遇到了“幻肢妄想”，以及我们的视觉系统是如何工作的。大脑如何欺骗自己产生如此多的想法，我因此着迷了。最初，我只是研究健康参与者的大脑活动是如何工作的。我在美国佐治亚理工学院的博士研究基本上是试图理解健康参与者的大脑活动模式和眼球运动。这与 B.S. Ramachandran 的工作非常相似。但当我完成博士学位后，我真的想将这些基础发现转化为实际应用。我认为我做了很多纯粹的研究，但我也想做转化研究。当时，脑机接口（BCI）确实发展迅速，它基本上是将大脑的基础科学理解用于改善瘫痪患者的失落功能。这就是我的旅程，有点不寻常，然后我搬到了旧金山，开始研究脑机接口，我的旅程就这样开始了。
好的，好的，那么纳特博士，我们很想请您给我们解释一下瘫痪，它的原因和不同类型。
是的。我认为瘫痪有很多类型，例如感觉缺陷，例如失明是一种瘫痪，您的视力完全丧失了。然后是运动瘫痪，您无法真正控制任何类型的运动。我认为我更专注于运动瘫痪，这可能不幸地由各种原因引起，但最常见的原因是中风。如果大脑的任何地方发生中风，或者颈部附近的脊髓发生中风，那么从大脑到四肢的信号就会被切断。一旦信号被切断，我们就无法移动肢体，即使思想仍然存在。因此，典型的中风患者有运动障碍，我们发现他们的运动意图实际上相当稳定且得到保留。但是，从大脑到身体的信号要么完全损坏，要么严重退化，以至于即使他们有运动的意图，信号也无法传递到执行器。因此，他们根本无法移动手。感谢您向我们介绍您的旅程，从一名运动员到一名工程师。正如您所提到的，世界已经完全改变了，尤其是印度。您提到您成长期间，家人可能会将您推向某个特定的方向，无论是工程师还是医生，但我认为世界正在改变，印度也在改变。我认为印度正在认识到，传统的教育方式或期望的职业也在完全改变。我们甚至不知道未来 5 到 10 年的工作会是什么样子，也许人工智能正在从狭义智能转向通用人工智能，甚至在这个阶段，这些人工智能模型几乎可以做任何事情。那么未来 10 年世界会是什么样子呢？当它们开始吞噬工作时。我认为未来看起来令人兴奋，因为人工智能可以彻底改变世界，它也看起来令人恐惧。您还提到了 B.S. Ramachandran 博士，我认为他是一位鼓舞人心的人物。我一直在努力邀请他来参加播客。是的，关于您在脑机接口方面的转化研究工作。我与几位从事脑机接口的人进行过对话，包括侵入式和非侵入式。但我相信现在有一些新的听众可能还不了解脑机接口是什么。所以，如果您能向听众更新一下脑机接口是什么，包括侵入式和非侵入式，它们的优缺点，以及未来 5 到 10 年它将如何发展，当这一切都融入医疗保健的未来时，那就太好了。
这是一个很棒的问题。是的。我认为脑机接口或 BCI，它只是一种简单的技术，我们可以通过纯粹的思想直接与环境互动。这基本上就是它的定义。例如，如果我要与手机互动，我会对着它说话。我的语音是我与通信技术互动的方式。同样的比喻，BCI 的互动完全是通过思想进行的。这有点令人恐惧，有点像科幻小说，但话又说回来，它在临床环境中对患者有巨大的应用。这些是受益于侵入式技术最多的患者。所以，如果我们想测量思想，如果我们想通过思想与技术互动，我们如何测量这些思想？我们需要传感器。在侵入式技术中，这些传感器实际上放置在头骨内部。这需要手术，神经外科医生会小心地打开头骨。这是一项非常精细的手术，然后将电子传感器直接放置在大脑上，甚至刺穿大脑组织。这是一项侵入性手术，因为您需要手术，您的头骨会被打开，然后缝合起来。然后，一旦一切都关闭了，就会有点疯狂，您的头骨上会有一个 USB 端口，我们只需将其插入记录设备，通常是电脑，然后实时读取您的思想并解码您实际上正在思考的内容。这成为沟通或与环境互动的媒介。非侵入式当然不需要手术。有很多现成的记录硬件和传感器，我们可以将这些传感器直接放置在头骨顶部，而无需打开它。我们仍然可以对这些思维模式有所了解。当然，您越深入大脑，记录的保真度就越高。一旦您将其放在头骨上，您能做的就更多了。然后，您的信噪比，或者您能够测量的真实信号量会略有减少。但对于商业用途来说，非侵入式是未来。我认为 BCI 领域出现了巨大的增长，因为正如您所说，我们正在变得越来越好，尤其是在传感器技术方面，硬件变得越来越好。很多人在软件方面，特别是机器学习和人工智能方面也做得越来越好。这是一个拐点，这个领域已经缓慢发展了很长时间，现在它正在迅速崛起。而且，我认为人们早在 40 到 50 年前就开始了这项工作，将一些东西放入大鼠或猴子体内，从那时起我们已经走了很长的路。
对，是的，非常有趣。我们正在探索这个黑箱，人类大脑。就像人工智能是一个黑箱一样，它正在做很多很棒的事情，但它仍然是一个黑箱，因为我们并不真正了解引擎盖下发生了什么。人类大脑也是如此，800 亿个神经元，100 万亿个突触，它们放电和连接的方式带来了所有五种感官：视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉。在这里，我们有一个大脑和一台电脑之间的接口。也许双向通信可以彻底改变未来。我认为埃隆·马斯克正在走这条路。不仅仅是他的公司 Neuralink，还有 Synchron，还有许多其他脑机接口初创公司，包括侵入式和非侵入式。我认为马斯克正在采取一种方法，他认为随着人工智能变得越来越强大，人类需要增强自身。所以，这不仅仅是关于现在他正在处理医疗保健，例如恢复视力等等，但我认为他的最终目标是增强人类。这变得非常非常棒，因为我们将拥有您自己和计算机之间的通信。如果您能拥有互联网的全部资源，我想我们会进入《黑客帝国》的世界，点击一下，您就可以下载任何东西，就像电影中 Trinity 在直升机场景中那样。她进入直升机，拨号说，我想了解如何驾驶这架直升机，然后它就被下载了。所以，是的，我认为未来变得非常有潜力和令人恐惧，我们正走向何方。但我认为，人类一直在探索这些事物并提出问题。我认为我们需要继续提出这些问题，以及我们如何利用这些工具，在当前的医疗保健模式下，我们如何改变它？因为我认为，今天有超过 30 亿人患有神经系统疾病，以及运动瘫痪。如果我们有能够解决这个问题的东西，那将是多么美好的世界。您最近的论文引起了轰动，您能否分享更多关于这项研究以及那位瘫痪中风患者控制机器人手臂 7 个月的故事的细节？
是的，当然。在谈论这个之前，我认为您提出了一个关于《黑客帝国》的有趣观点。我想就此谈一秒钟。我认为，任何事情，我认为这肯定会走向一个点，即使是以前感觉像科幻小说的东西，现在也成为可能，因为人们实际上正在发现如何写入或发送信号到大脑。就像我之前说的如何解码思想一样，下一个问题是，我们是否真的可以植入思想？当然，这有点牵强，但在某些情况下，您可以实际向大脑发送电信号，这些信号实际上可以编码运动模式。再次，这在因脑损伤而失去运动功能的人身上最为明显。因此，当您有脑损伤时，您可以发送某些脉冲，这些脉冲实际上有助于恢复运动。所以您几乎是在为这个人重新编码如何移动。这有点疯狂。所以，我认为未来非常光明。就我最近发表的论文而言，这是一个已经进行了 3 到 4 年的项目。这位参与者，我需要介绍一下这位参与者。他是一位年轻男性，只有三十多岁或四十出头。不幸的是，他在二十年前的一场车祸中脑干中风。从那时起，他一直被困在轮椅上，完全没有运动能力。他有一些头部运动，但他的大部分身体都完全瘫痪了。他坐在轮椅上，需要很多帮助。沟通困难，运动更是无从谈起。这位患者住在加利福尼亚。很长一段时间以来，他的目标是获得一定程度的独立性。他一直在等待有人来帮他做最简单的事情，比如拿起杯子或把勺子放进嘴里。有没有办法我自己做到这一点？基本上，我们试图绕过损坏的电路，因为他有脑干中风，从大脑到手臂的信号被切断了。但是运动的意图得到了很好的保留。所以我们的目标是说，好吧，让我们忽略中风区域，但我们能否直接接入运动的意图，绕过整个脊髓的电路，直接将其连接到机器人手臂？这就是我们的总体目标。如果我们必须揭示许多基本原理，例如，我认为我们最大的挑战是首先理解瘫痪患者的思维过程与正常人相比如何。正常人是指那些没有运动障碍的健康人。当我们移动手脚时，关键是我们能得到即时反馈。我有一个运动的意图，我移动了，我可以看到我的手臂是如何移动的，我能感觉到我的手臂是如何移动的。所以我的大脑不断地收到关于我意图的反馈。我们发现这对大脑保持良好的控制状态非常有用，它能够准确地控制其运动。在瘫痪患者中，他们没有这种反馈。所以他们有运动的意图，但由于他们无法移动，所以没有关于意图的反馈。我们发现，由于缺乏反馈，他们大脑中的控制状态一直在四处漂移。我们的控制状态非常紧密，您可以想象它在一个非常小的球体中。所以我们的思维过程受到限制，因为我们得到了反馈来限制它。但在瘫痪患者中，它非常嘈杂，并且四处漂移。我认为这是我们的第一个关键见解，因为我们发现这位参与者无法稳定地控制机器人，因为意图如此嘈杂和漂移，以至于每天都会出现很多错误，需要很长时间才能学会。所以，如果我们退一步说，也许我们应该尝试限制他们的意图。唯一的方法是了解他们大脑在该区域的活动如何每天漂移，它的噪声特性是什么，以及我们可以提供什么样的反馈。我认为这是关键的认识。所以，对于这位参与者，我们实际上并没有从机器人开始，我们只是进入了一个虚拟环境。我们创建了这个虚拟环境，他在电脑屏幕上控制着一个虚拟机器人。然后，我们能够通过一些互动方式立即向他提供关于他思维过程的反馈。他通过观察虚拟环境和机器人移动来获得实时反馈。一旦他获得了反馈，并且我们跟踪了他几天的漂移，我们就能够训练他，让他几乎成为一个健康的参与者，当他移动时，我们得到反馈，我们在控制方案中变得非常受限。一旦发生这种情况，大约需要两周时间，他就能以非常稳健的方式控制真正的机器人。然后我们慢慢地增加了复杂性。这几乎就像我刚开始学钢琴一样，有点嘈杂，到处都是，但一步一步，我可以不断进步。对他来说也是一样的过程。所以，在 7 个月结束时，他能够稳健地控制它，无需我们任何训练。他能够拿起物体，这一切都始于早期的特征分析和他自己的大量练习。
太棒了！您从中了解到关于神经可塑性或人脑适应性的哪些特别之处，引起了您的注意？您使用的是侵入式还是非侵入式脑机接口？您提到主要问题是漂移，所以如果您能进一步阐述一下，您是如何控制大脑的嘈杂信号并将其缩小到思想变得更清晰、更精确，从而将其转化为机器人的动作电位的，那就太好了。
是的，是的。我认为这绝对是一种侵入式设备。这位患者确实接受了神经外科手术，他的头骨被打开了，然后我们将传感器直接放置在大脑组织上。它没有刺穿大脑，但就像您需要打开头骨并将传感器放在大脑上一样。这些传感器被放置在控制运动的大脑区域，即运动皮层。我认为如果您使用了非侵入式方法，您可能不会取得如此惊人的结果。侵入性手术确实具有更好的保真度。但是，如果我训练一个人工智能模型来寻找某种模式，它可能在那一天效果很好，但当它第二天回来时，它会在那个特定的空间中寻找，并发现那个思维过程已经消失了。它不再在我训练它寻找的区域。那么人工智能模型基本上就必须说，哦，你知道，在这个瘫痪患者的情况下，大脑正在漂移。所以我不能每天回来，在一个特定的区域可靠地寻找这个思维过程。但是大脑漂移是否存在某种模式？所以，如果我只是简单地说，每天我都在扫描区域，扫描房间，看看那个思维过程是如何漂移的。我能否预测第 11 天它可能在哪里？事实证明，即使我们的漂移也不是完全随机的。是的，它可能每天都在漂移，但实际上，如果您开始跟踪它，您就可以开始预测它第二天可能在哪里，具有一定的确定性。当然，您跟踪的天数越多，您的预测就越好。这就像，如果有一颗星星在天空中移动，每天我不断跟踪它的位置，我跟踪得越多，我可能就能更好地预测它明天或后天可能在哪里。所以我们不得不退一步说，因为这种漂移，我们的人工智能模型在一天内效果很好，但它在跨天时效果不好，它不具有泛化性。所以我们不得不退一步，训练人工智能模型来实际跟踪这种漂移。它必须非常智能，能够识别一种模式，然后在第二天、后一天在房间的整个空间中找到该模式的位置。随着它获得的数据越来越多，它就会变得更好。这就是泛化的关键。我们发现 10 到 15 天就足够了。在 10 到 15 天之后，您可以相当准确地估计大脑活动将要发生在哪里。最迷人的是，参与者也意识到了发生了什么。所以参与者也意识到，哦，好的，我正在漂移，你们正试图跟踪我，让我让你们的生活更轻松，试着待在一个你们容易找到我的地方。这就像一个双向的协同适应系统，他开始适应我们，我们也适应他。在两周结束时，我们达到了平衡，我们知道他会在哪里，他也知道，好的，我已经学会了待在一个你们能找到我的地方。
您提到数据在患者身上起着非常重要的作用。您收集的个人用户数据能否推广到其他人身上？这是我的第一个问题。第二个问题是，从 DNA 到 RNA 再到蛋白质，我们已经绘制出了整个基因组密码。您认为我们能否绘制出完整的人类大脑的结构和功能图谱？要达到能够完全绘制出人类大脑结构和功能图谱的程度需要什么？因为如果我们做到了，就像我们绘制出整个基因组密码一样，我相信我们在神经系统疾病和医疗保健领域可以做很多事情。
是的，关于您的第一个问题，我们能否使用一位参与者的数据？百分之百可以。这就是所谓的迁移学习，我们从一位参与者那里学到的东西可以用于另一位参与者，这实际上缩短了时间。因为我们的大脑大部分都以相似的方式工作，只有一些细微的差异。因此，我们可以将数据从一位参与者转移到另一位参与者，然后您需要微调算法或方法，使其更具参与者特异性。最近有一些非常出色的工作表明，通过这种迁移学习，您可以实际缩短脑机接口技术的采用时间。对于单个参与者可能需要很多周的时间，但对于后续参与者，由于迁移学习，所需时间越来越短。我认为在绘制大脑图谱方面确实如此。有两个挑战。一个是您绘制的规模，第二个是尝试从该图谱中理解功能。大脑越复杂，绘制就越困难。所以，在进化程度较低的大脑中，例如苍蝇和老鼠，我认为现在绘制图谱几乎完成了，这与您提到的测序整个基因组密码非常相似。所以，对于进化程度较低的动物，至少是动物的亚种，我们已经达到了那个点。对人类来说，这有点棘手，因为我们连接的复杂性非常高。所以这就是规模的问题。我认为使用功能性磁共振成像（fMRI），您的磁共振成像研究，我们可以测量大脑活动以及大脑活动之间的连接。我认为他们取得了巨大的进步。有一个叫做艾伦脑科学研究所的机构，位于西雅图的华盛顿大学。他们拥有类似人类基因组计划的人类大脑图谱。他们利用 MRI 作为一种模式，在绘制大脑结构组成方面取得了巨大的进步。当然，随着您收集的数据越来越多，您也可以开始做出功能预测。大脑的某些结构如何与功能相关联？但这仍然是在宏观尺度上。因为使用 MRI 或任何类型的传感器测量，您都无法找出单个神经元在做什么。这是第二个挑战，我认为这非常困难。正如您所知，大脑中有数十亿万亿个突触，1000 亿个神经元。能否追踪每个神经元在做什么以及它们如何与其他一切交流？我认为我们离那还很远。我认为最多现在，我认为这个数字是几千。我认为可能在 4000 到 5000 个神经元范围内，我们可以精确追踪每个神经元在做什么以及它们如何与其他人交流。但从那个规模如何上升到数十亿？我认为我们还很远。如果那一天到来，我认为，我不知道，那将是伟大的日子，可能是圣杯，我们确切地知道大脑在做什么。但至少在更高的尺度上，当我们把大脑看作一个整体系统时，我认为我们在那个领域确实取得了很大的进步。
如果您能谈谈一项您认为真正为患者生活增添了价值的特质，那就太好了。
是的，是的。我认为目前患者正在做的事情实际上是，我们正在使用更多的人工智能。我认为最初更多的是神经科学，试图理解大脑是如何工作的，然后绘制一个很好的算法来解码运动意图。这位参与者正在去杂货店，他坐在轮椅上，上面装有机器人手臂。现在有很多选择。您有 10 种不同的选择来选择您想要的东西。所以现在我们正试图用人工智能来增强它。我们正在机器人边缘安装一个摄像头，现在我们正在使用更传统的机器学习或人工智能，摄像头正在扫描环境，它正在列出物体。我们在人工智能方面取得了巨大的进步，例如物体识别和分割。如果您在手机上拍摄任何照片，并将其发送到任何照片编辑软件，它就能准确地告诉您那是什么，它在哪里。所以，如果我们现在也使用人工智能。所以，以前完全由他的大脑控制，但现在我们正在进入所谓的“共享自主性”。在这个共享自主性的概念中，机器人部分由大脑控制，但机器人也被视为一个自主代理，几乎就像一辆自动驾驶汽车。它有自己的内部驱动力去选择和做环境中的事情。然后用户扮演更多的指导角色。我们发现这实际上有助于参与者在非常混乱的环境中导航。我认为这对他来说在认知上将是极具挑战性的，在拥挤的环境中不断尝试控制机器人。但我们发现共享自主性框架对他非常有益，可以帮助他导航复杂环境并挑选出他真正想要的东西，因为机器人本身现在是一个自主代理。所以，这就像机器人和人类的融合。我最近在 Instagram 上看到一个很棒的视频，有一个女士，我相信她的名字叫杰西卡·塔夫，她来自黎巴嫩。过去 10 年，她一直卧床不起，因为她患有瘫痪。他们给她装了一个外骨骼，通过这个外骨骼，她能够迈出第一步并行走。那真是一个美妙的时刻。它已经在互联网上疯传了。我希望这种技术对每个人来说都能更易于获取和负担得起。然后是梅奥诊所，他们正在通过干细胞研究进行再生医学。我相信还有其他人可能在研究逆转瘫痪。在您的领域或您认识的从事瘫痪研究或神经技术的同行中，是否有任何特别引起您注意并认为非常有前景，并且有一天可能在逆转瘫痪方面发挥作用的工作？
是的。我认为在目前的这种上肢瘫痪方面，我们正处于一个拐点。因为不仅是我们的结果，世界上其他一些团队的结果也表明这是可能的。当然，我们是在一个研究机构，我们只是提供了概念验证，表明这可以奏效。但我认为现在有这么多公司，正如您所说，有 Neuralink，有 Synchron。我知道 Neuralink 已经有人配备了机器人手臂装置，对吧？我们已经展示了概念验证。我们已经展示了如何获得稳定性，我们还展示了如何使用共享自主性，其中机器人成为一个自主代理。所以，这可能只是几个月的时间，像 Neuralink 或 Synchron 这样的科技初创公司，还有 Blackrock，还有很多这样的公司，它们已经在利用我们的发现并使其更加稳健。我认为一旦它们证明在工业环境中可行，那么它就会打开大门。因为现在，在美国，我们都必须通过美国食品药品监督管理局（FDA）的审批。这些脑机接口，特别是带有机器人手臂的，属于研究型产品。要成为商业产品，这些公司必须证明它不仅对三四个人有效，而且对 20 个人有效。它们拥有实现这一目标所需的资源。一旦它们证明了这一点，它们就可以申请全面的商业许可。我认为一旦发生这种情况，我非常乐观，在未来三到四年内，这可能会成为实际的日常技术并得到推广。而且，我也可以说中国也看到了它的潜力。来自中国顶尖机构的关于侵入式脑机接口的惊人工作越来越多，它们也在不断突破侵入式脑机接口在瘫痪方面的可能性。所以，我认为这两个国家以及一些欧洲机构正在竞争。我认为四到五年内，这可能会成为主流。
太酷了！在一个这样的世界里，那些被困在床上或轮椅上的患者终于能够独立地向前迈出那一步。那将是多么了不起。您认为实现这一目标，使其价格合理，最主要的挑战是什么？
我认为这很大程度上取决于国家。我认为在更发达的国家，患者护理和手术可能非常昂贵，这与硬件和软件本身形成对比。目前，如果我们能够立即实现商业化，硬件和软件的价值会迅速下降，它们会变得非常便宜。但患者护理和手术仍然相当昂贵。所以我认为这可能是挑战。不清楚这些公司将如何应对。也许他们会依赖保险。也许如果保险通过医疗系统识别出该患者的生活将通过脑机接口得到显著改善。可以是任何脑机接口。可以是语音脑机接口，行走脑机接口，或者像上肢机器人脑机接口。但如果机构和保险公司做出决定，手术费用也将被覆盖。然后事情就会变得非常非常便宜。我认为有趣的是，从监管环境来看，这些事情将如何被处理。
除了恢复失落的功能，您认为脑机接口在增强更广泛的人类能力方面将扮演什么角色？我们是否正在走向一个脑机接口甚至可以增强健康个体的未来？
是的，我认为这将会非常巨大，尤其是在非侵入式脑机接口方面。我认为有很多应用，我们才刚刚开始触及表面。例如，如果我们限制目标领域非常非常具体，那么我们就可以使用非侵入式脑机接口。所以我认为，很多人实际上正在证明这一点，即使对于高度瘫痪的患者，如果我们限制参与者工作的领域，例如仅限于抓握，我们并不控制整个手臂，但我们只控制抓握部分，那么我们实际上发现我们可以用非侵入式脑机接口做得相当好。现在您可以想象这可以扩展到任何事情。我可能是一名职业人士，我可能有一个朝九晚五的工作，我在下午 5 点下班时感到大脑疲惫不堪。我可能会想，我真的需要一种方法来刷新我的大脑。这时脑机接口就可以派上用场了，一个非侵入式的商业脑机接口，我们可以设计一个非常领域特定的应用程序。比如，这个脑机接口的唯一工作就是让这个疲惫的人的大脑进入某种脑机接口环境，在 20 分钟后，他或她会感到更清醒。这样它就立即具有商业价值了。这可能是一位运动员说，“好吧，我想提高我在特定运动中的专注力。我去健身房，我变得身心更强壮，我打我的运动，我的技能在提高。现在我如何变得更强大？所以现在它变得非常领域特定。我们可以设计非侵入式脑机接口，在非常目标化、狭窄的领域进行改进或增强。我认为这是一个很容易实现的目标，我认为这将是下一个巨大的热潮。我认为任何国家，特别是印度，拥有如此多的人才，正如您所说，如今人们拥有如此多的工程技能，有如此多的工作机会，人们正在真正探索一切。这可能是一件大事，印度可以立即开始。
是的，尤其是在当今世界，存在着某种程度的数字过载。您需要筛选出真正有帮助的东西。如果您有一个领域特定的脑机接口可以帮助您在某个领域，我认为这会非常非常酷。无论是对普通人还是其他人。那么您正在研究的任何即将进行的研究目标，您能否谈谈？纳特博士，您是否有某种想法？以您所做的工作和研究来看，如果您必须去实验室，您会想推动什么样的产品？
是的。我认为我个人多年来，我越来越倾向于商业非侵入式脑机接口。因为我认为上市时间，特别是如果您想推出产品，想推出解决方案，我认为更快地推出产品。例如，对于这位特定的患者，我们有几位患者，但整个过程，通过 FDA，获得设备，手术，计划，这些都是多年的项目。这些是五到六年，有时甚至十年以上的项目。例如，埃隆·马斯克的 Neuralink 是最好的例子。他们刚刚开始发表论文并展示演示，但他们已经进行了大约五到六年的研究。我认为现在我正在获得个人偏好，我认为非侵入式脑机接口可以针对广泛的领域，覆盖整个人类人口，我们可以解决这些问题并更快地推出它们。所以我认为这就是它的发展方向，我个人也看到了我的发展方向。
我真的希望我们能，我希望有更多的推动力转向非侵入式脑机接口，通过它来帮助患者。您想向全球数百万、数十亿患有运动皮层问题的患者及其家人传达什么信息？
是的。我认为现在是乐观的时候。我认为主要是因为每天都有很多新的东西出现，每隔几个月就会有很多新的东西出现。所以我认为您可以非常乐观。我真的希望现在有更多的公司加入进来。我认为这将是关键的变化。我认为现在我们从这些研究和学术机构获得了足够的基础知识，真正应该有更多的公司出现，应该有更多的资金投入，投资者应该对此感到更兴奋。我认为一切都在朝着积极的方向发展。所以，对于不幸患有这种瘫痪问题的患者，我认为他们必须保持乐观。如果他们做一些功课，看看他们国家周围有什么，他们可能会感到惊讶。可能有很多公司正在寻找参与者来测试事物。我想我没有说的一件事是，对于我们的参与者来说，我们为他做的最大的一件事是给了他一个每天坚持工作的理由。在这项研究开始之前，每天他都在想，那个人的动力是什么？他们必须找到要做的事情，与人互动。当您被限制在椅子上时，生活确实变得有点困难。很多负面想法会涌入。但如果您有方向感，每天都会想，也许我现在做的事情不能立即改善我的生活，但也许几年后它可以帮助我以及世界上其他人，那么您就会获得动力。所以我认为这是真正让我印象深刻的一件事。每天当我们来的时候，即使我们只取得了微小的进步，这对他来说也是最大的事情。因为那天他意识到，他不仅为自己，也为世界上其他人取得了巨大的进步，这给了他每一天的意义。每一天都像是，是的，我有一些事情要做，我有一些事情可以贡献。我不仅仅是坐在椅子上无所事事。所以我认为这种心理健康方面的东西并没有被充分谈论。我认为我们应该越来越多地这样做，这样更多的患者就能得到关注。我相信他们的家人和日常生活给了他们很多爱和支持。但除此之外，如果他们觉得每天他们的生活都有意义，他们可以为人类做出贡献，我认为这是短期内可能发生的最大的事情。
是的。世界上有一些疾病，我认为它们非常消耗精力。但还有一些神经系统疾病，我认为它们对整个家庭来说是最消耗精力的。如果有一种方法可以逆转这些疾病，那将是多么美好的世界。正如您所指出的，有您的实验室和世界各地各种其他实验室和初创公司正在努力。
将尖端技术带给您，你知道，引入这些外骨骼，这些脑机接口，还有这些干细胞研究，来，你知道，逆转这些疾病。我希望所有这些都能融合在一起，汇聚在一起，我们就能在市场上推出更多这样的产品，你知道，对每个人都触手可及，你知道，对世界上每一个病人来说，你知道，如果它能实现，你知道，那将是一个多么美好的世界，在那里你，你知道，不再依赖，你不再依赖轮椅。你，你知道，不会被限制在床上。你知道，你能够，你知道，四处走动，交流。你知道，那将是一个多么美好的世界。我敢肯定，有很多，你知道，我的意思是，听众或研究人员会想涉足神经科学或神经工程。对于正在收听的，你知道，想以此为职业的人，你有什么建议吗？你有什么建议？是的。所以，我认为，这是一个好问题。我认为目前的情况是，你知道，要想取得进步，我认为可能需要一些高级学位，因为这个领域仍处于非常初级的阶段。所以有很多发现要做，我们有很多见解需要提炼，有很多方法需要改进。所以，我认为，任何想进入这个领域的年轻人，我都建议除了在神经科学或工程学方面获得学士学位外，还可以继续深造。这是一个跨学科的领域。专注于某一方面总是好的，但如今的教育方式不像20年前那样僵化，你知道，在我上大学的时候，你知道，现在事情更加跨学科了，年轻人被鼓励学习很多不同的概念，但考虑到这个领域有多年轻，我绝对会鼓励进行一定程度的高等教育，无论是硕士还是博士，只是为了获得研究经验，你知道，随着这个领域越来越成熟，你就不需要了，你知道，例如，如果你看看计算机科学，例如，它已经相当成熟了，有很多公司出现了，所以你可以拥有一个学士学位，不需要编码，就可以立即开始工作。我认为神经假体这个领域仍然处于非常初级的阶段，所以你拥有的知识越多，你就能越好地推动这个领域的发展，这是一个进入这个领域的绝佳时机，因为我们还处于早期阶段，如果你早期进入这个领域，那么10年、15年、20年后，你就能很好地成为领导者。你需要攀登的绳索就少了，字面意义上来说，就能到达顶峰。所以，我认为这就是我的建议，如果可能的话，获得一些实习经验或创业经验，这肯定会有帮助。但我认为，至少在未来5到10年里，需要一些高级研究，而且我认为随着时间的推移，这种情况会改变，一旦这个领域成熟到一定程度，大多数概念都会在更早的阶段教授，这样你就可以立即开始工作了。我的最后一个问题，医生，如果你能详细阐述人工智能在脑机接口中日益增长的作用，从编码到解码这些神经数据，你的“登月计划”，并描绘一下未来10年世界将是什么样子，你知道，有了这些脑机接口，它们将如何影响社会，特别是你所关注的医疗保健领域，你知道，运动瘫痪。是的，当然。我认为人工智能至关重要，对吧？我认为过去10年我们在软件方面取得的最大飞跃，仅仅是因为深度学习人工智能的解码算法，你知道，这些算法变得越来越好，所以我们的结果也越来越好。你知道，当然存在挑战，因为这些人工智能模型或深度学习模型需要大量数据，这对我们来说是一个挑战，因为当我们与人类参与者打交道时，我们可以收集的数据是有限的。你知道，人类会疲劳，你知道，我们不是机器，我们不能连续几天或几周做同样的事情。所以，现在我们正处于一个激动人心的阶段，我们正在努力寻找方法，你知道，我们可以减少这些人工智能模型对大数据的依赖，你知道，如果我们能做到的话。所以，我认为这是一个非常有趣的子领域，我们正在运作，我们将这些人工智能模型投入其中，然后说，好吧，这些人工智能模型需要大量数据，我们没有。我们如何克服这个限制？所以我们实际上设计了这些现有的人工智能模型的新版本，这显然有助于解码性能，因为它们，你知道，更好，你知道，它们是更复杂的模型。它还有助于我们了解大脑是如何工作的，对吧？所以我们正在努力了解大脑是如何工作的，以便我们能更智能地使用人工智能。所以，我认为，这是一个我们正在运作的巨大领域，与传统的AI研究人员不同，例如OpenAI，他们可以将整个互联网数据输入到他们的语言模型中。所以我们受到限制，我们不能做这样的事情。至少现在不能。我认为对我来说，真正的“登月计划”是，如果我们能将这些BCI的校准时间缩短到几秒钟，我认为这将是一个游戏规则的改变者，即使现在，即使是为了稳定的性能，当我们第一次将某人连接到系统时，我们也需要大约10到15分钟的校准，然后它就会稳定下来，但如果我们有，你知道，几秒钟的校准时间，我认为这将真正实现即插即用，你知道，你做完手术，插入USB，几秒钟后，你就可以使用这个系统了。我认为这将是我真正的“登月计划”。我认为，最后，世界将如何改变，正如我所说的，我认为我现在更倾向于非侵入性方面，所以我认为在不久的将来，我认为我们将看到最显著的进步。所以，我的意思是，这可能就像我开车一样简单，我在脑后戴上一个BCI，如果我睡着了，它会提醒我，或者如果我没有注意到路边的某个地方，它会提醒我，就像这些，我认为是利用非常小的领域来增强我们自身功能的方式，我认为这将很快出现，就像战斗机飞行员已经在使用的一样，你知道，所以我想为什么不用于在路上开车的人呢？我认为这些是我认为未来5到10年非侵入性BCI的消费者市场将ようになる。所以，我认为这是我最兴奋的事情，以我们可能无法想象的方式，即使你想使用iPhone，我认为我们可以达到一个我们不必，你知道，用手拿起它并放在这里。我们可以考虑非常领域特定的，比如我想打个电话，这是一个非常具体的想法，所以我们可以专门为此设计一个非侵入性的BCI。我想打个电话，你知道，你知道，就这样，我们就打了个电话，你戴着耳机，我甚至不需要和手机互动。我只是在思考和做。你知道，我觉得这就是未来。对。对。所以医生，我真的很感激您抽出时间参加播客，并为您的所有工作感到骄傲，并祝您一切顺利，继续突破界限，我真的希望在未来5到10年里，你知道，我们会有这些，也许是消费类设备，它们不仅能帮助普通人，还能帮助那些真正需要它的人，你知道，那些被限制在轮椅、拐杖或床上的，你知道，我希望他们不再被这些设备束缚，而是自由的，能够行走，互动，你知道，就像你提到的，你知道，这些消费类设备，我认为它们已经存在了，有Meta公司推出了带有AR眼镜的神经带，你知道，还有很多公司，你知道，他们在开发与电子设备集成的虚拟现实头显，而且我相信，在未来5到10年或更长时间里，会有越来越多的设备，你知道，将与BCI集成，这将真正塑造未来，帮助我们做很多事情，你知道，也许是因为当今世界如此，你知道，有一个数字化的洪流，如果它能够将事物过滤下来，它在某种程度上以一种非常有益于我们整个社会的方式增强我们。我认为那将是一个多么美好的世界。所以真的真的感谢您抽出时间参加播客，我的听众们，如果你喜欢你所看到和听到的，请点击订阅按钮。下次见，再见。谢谢您，医生。我真的很感激。