人工智慧與神經調控誰也離不開谁

中西醫結合/現代醫藥

文/吳衛紅大腦是人體最精密、複雜的器官,給大腦動刀,可以說是外科裡難度高、風險大和精細度要求嚴的手術。人工智慧在神經外科領域有哪些值得期待的突破?筆者帶著這個問題採訪了世界神經調控學會中國分會主席、首都醫科大學三博腦科醫院欒國明教授。人工智慧離不開知識經驗更新筆者(以下簡稱「問」):您能解釋一下人工智慧與電腦、知識經驗、演算法等的相互關係嗎?欒國明(以下簡稱「答」):人工智慧,即人工的帶有類人腦智慧的一門科學技術,電腦是基礎,人的知識經驗是資料,電腦通過對資料處理得出模型。這些模型能夠以近似於人的思考方式解決非常多靈活且複雜的問題。它與傳統程式設計最大的區別在於「有智慧」,可以學習、感知,解決問題,進行邏輯推理,還可以模仿人類的一些智慧行為。同時,把人的一些思維能力,如分析能力、資訊回饋能力體現出來,是一個知識不斷輸入、機器不斷學習、優化並回饋的循環。例如機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理等,都含有人工智慧技術。人工智慧可以像人那樣思考,也可能超越人的智慧。目前受到神經外科歡迎的ROSA機器人,就是一個電腦輔助系統,可以自動辨別大腦的各個血管、核團,在手術時給出最合理的行走路線,比醫生靠肉眼判斷要準確、容易得多。最讓人期待的突破是腦機介面問:人工智慧在神經外科領域有哪些值得期待的突破?答:神經外科是一個靠手術來解決問題的學科,其中一個分支是神經調控。神經調控是指在中樞神經、腦脊髓或周圍神經,通過植入一個電極、給藥泵等,直接刺激神經,來改善病人的肢體功能等。如在帕金森病患者大腦內植入電極後,可停止震顫。我認為,在神經調控領域,最讓人期待的突破是腦機介面,大腦植入電極也是一種腦機介面技術。阿茲海默病患者或癲癇患者因大腦海馬病變而導致記憶力下降,科學家嘗試在患者腦中植入晶片,取代病變的海馬。這個晶片與神經結合,通過讀碼和解碼,來改善病人的記憶功能。再如,把一個微型攝像機放入盲人的眼睛,與負責處理視覺資訊的枕葉皮層建立聯繫,枕葉皮層讀出攝像機傳過來的資訊,可讓病人「復明」。這項技術已經進入臨床試驗,只不過「義眼」對物體的辨別能力還遠不如人眼。光遺傳學也是一項新興神經調控技術,為治療疾病帶來美好前景。神經元有不同的離子通道,通過光遺傳學,把帶有藍光和黃光的光敏蛋白載體送入神經細胞,通過觀察藍光、黃光的變化,讀取細胞活動資訊,就能選擇性地興奮或抑制神經細胞。這個方法可以用於治療過度興奮或抑鬱的病人,以及癲癇發作病人。神經外科醫生該儲備哪些知識問:未來,手術治療離不開人工智慧技術,神經外科醫生該做哪些準備來應對這些變化呢?答:真正研究人腦、腦機介面的神經外科醫生,還是很有限的,畢竟這個領域非常高精尖,另外人腦研究還涉及倫理學問題。未來的神經外科醫生知識面要廣,既要懂得電學、化學、人體生理生化基礎知識,還要懂得電腦科學,只有把多種知識融合在一起,才能很好地應用新技術。問:很多人對人工智慧的發展感到擔憂。物理學家霍金曾說,人工智慧的崛起可能是人類文明的終結。您是否同意這個說法?答:人工智慧是一個發展方向,但如果方向偏了,的確會帶來可怕的後果。智慧型機器人只是機器,不是人。當把智慧集合在機器上,給它加上「血肉」,造成高度模擬的「人」時,就很可怕了。雖然它可以和你一樣,有著各種反應,但它可以不知疲勞地做著比你多得多的事情,智能水準也更高。如果這樣的「人」越來越多,就形成一個和生物體完全不同的新物種,具有巨大能量,很可能會出現災難性後果。我認為,任何技術都要有條件地加以限制,對人類智慧型機器的生產和創造更應該符合自然進化的法則。

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