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馬斯克遇上強勁對手!Neuralink 的未來究竟在哪裡?

PanSci_96
・2024/11/16 ・2332字 ・閱讀時間約 4 分鐘
相關標籤: Synchron (1)

延伸閱讀:賽博格時代來臨?Neuralink 的腦機介面揭密

在上一回我們提到,馬斯克(Elon Musk)創辦的 Neuralink 公司於 2023 年 11 月 30 日舉辦了 N1 晶片的發布會。但 Neuralink 雖然有望成為商用化的腦機介面服務商,進展卻似乎沒有預期中迅速。這聽起來不太像馬斯克的風格,究竟這中間發生了什麼問題?

如同上次提到的,腦機介面的研究歷史已近一個世紀。而在此次 Neuralink 的發表會中,猴子利用腦控選字的技術在學界早已不是新鮮事,甚至在幾年前就已應用於人類身上。因此,媒體報導相對冷淡。Neuralink 開發的 N1 晶片,雖然具備侵入性大量電極能直接接收細緻的神經元資訊,並能無線傳輸資料的亮點,但他們面臨的最大挑戰一直是「如何進入人體實驗」階段。在這方面,已經有許多對手領先。

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在 Neuralink 成立前,2014 年巴西世界盃上,就有過一位截肢者利用腦機介面和外骨骼裝置,從輪椅上站起來開球。美國匹茲堡大學、麻省理工學院(MIT)以及中國浙江大學等機構,也早在幾年前就實現了讓癱瘓病人控制機械手臂、將腦電波轉換成文字或語音的成就。

在這些學術界的成果下,2016 年成立的 Neuralink 相對起步較晚。更令他們困擾的是,由於堅持採用需要開顱手術的侵入式晶片,一直難以取得美國食品藥品監督管理局(FDA)的人體試驗許可。而在侵入式腦機介面領域,已有公司如 Cyberkinetics 和 Neural Signals 已經取得 FDA 許可,並開始小規模銷售腦機介面產品。這使得 Neuralink 的進展顯得落後。

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有媒體報導稱,內部員工透露馬斯克對於研發進度相當不滿,甚至施加壓力,要求團隊加快進度。這種壓力傳導,可能也增加了團隊內部的緊張氣氛。

資源豐富也有困難的時候

這一切的挑戰,可能還涉及到一場高層人事變動。當初與馬斯克一起創辦 Neuralink 的前總裁 Max Hodak,於 2021 年離職。當時他表示會成為 Neuralink 最大的支持者。然而,離開後,Max 投入了腦機介面的競爭對手 Synchron 公司。更令人驚訝的是,Max 加入 Synchron 不久,他們就獲得了 FDA 頒發的臨床試驗許可。

2022 年 7 月,Synchron 率先實現了「第一個用腦機介面讓漸凍人控制 iPad」的成就。馬斯克在同年 8 月也與 Synchron 接觸,表達了投資意向。然而,這次合作未能達成,馬斯克只好繼續督促 Neuralink 的工程師們加快研發進度。

Max 離開的原因,可能與對研發方向的分歧有關。Neuralink 在動物實驗方面曾引發爭議。有報導指出,在實驗中,有部分動物出現了不良反應,這引起了動物權益團體的關注。雖然神經科學的實驗難免涉及實驗動物,但這些事件對Neuralink的形象造成了一定影響,也可能是 Max 決定離開的原因之一。他轉而投入動物倫理爭議較小的 Synchron,並取得了領先的地位。

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Synchron 的優勢與 Max 的新動作

Synchron 動物實驗風險低、數量少,更易獲監管機構批准。圖/envato

Synchron 雖然也是從事侵入式腦機介面,但他們的植入方式風險較低。他們採用「經靜脈植入」的方法,使用類似胃鏡的可視化引導技術,將導管推送至大腦內的血管,然後將電極裝置植入。這種方法不需要開顱手術,手術時間短,恢復也更快。曾接受該手術的漸凍人患者 Rodney Gorham,只需住院兩天即可出院。相比之下,傳統的開顱手術可能需要更長的住院時間。

此外,根據相關報導,Synchron 在實驗過程中涉及的動物數量和風險相對較低,這也使得他們更容易獲得監管機構的批准。

而且最近 Max 又有了新的動作。他成立了一家名為 Science Corp. 的新公司,開發一種名為「光子學腦機介面」的技術。這種技術完全跳過了腦部植入,只需在眼瞼視網膜後方植入 2 毫米寬的 LED 薄膜,形成名為 Science Eye 的義眼裝置。該裝置將晶片訊號轉換成視神經的電訊號傳入大腦,主要應用於治療視網膜色素病變與黃斑部病變,有望讓視力受損者重見光明。這一舉措似乎與 Neuralink 的目標不謀而合。在 Neuralink 的發表會上,N1晶片的未來應用之一正是幫助視力受損者復明。

腦機介面的未來:我們將何去何從?

在未來如帕金森氏症、癲癇、阿茲海默症等神經退化性疾病,都有可能透過腦機介面技術治療。圖/envato

撇開馬斯克和 Max 之間的競爭,腦機介面技術本身已經在許多領域展現出巨大潛力。例如,人類史上第一位自稱為「賽博格」的彼得·斯科特-摩根(Peter Scott-Morgan),身為機器人研究者和漸凍症患者,透過腦機介面和醫療手術,將自己部分機械化,延續了生命和研究事業。雖然他於 2022 年離世,但他的經歷為腦機介面的應用提供了寶貴的參考。

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展望未來,帕金森氏症、癲癇、阿茲海默症等神經退化性疾病,都可能透過腦機介面技術得到治療或緩解。在此次發表會上,馬斯克更是信心滿滿地表示:「我相信 Neuralink 的技術未來肯定可以讓全身癱瘓的患者恢復機能。」這樣的願景,就像《阿凡達》電影中,主角傑克透過先進技術重新獲得行動能力。

儘管這些目標目前尚未完全實現,但隨著科技的不斷進步,我們有理由對未來充滿期待。馬斯克作為一位勇於創新的企業家,能否再次引領潮流,實現他的願景,我們拭目以待。

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LDL-C 正常仍中風?揭開心血管疾病的隱形殺手 L5
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/06/20 ・3659字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 美商德州博藝社科技 HEART 合作,泛科學企劃執行。

提到台灣令人焦慮的交通,多數人會想到都市裡的壅塞車潮,但真正致命的「塞車」,其實正悄悄發生在我們體內的動脈之中。

這場無聲的危機,主角是被稱為「壞膽固醇」的低密度脂蛋白( Low-Density Lipoprotein,簡稱 LDL )。它原本是血液中運送膽固醇的貨車角色,但當 LDL 顆粒數量失控,卻會開始在血管壁上「違規堆積」,讓「生命幹道」的血管日益狹窄,進而引發心肌梗塞或腦中風等嚴重後果。

科學家們還發現一個令人困惑的現象:即使 LDL 數值「看起來很漂亮」,心血管疾病卻依然找上門來!這究竟是怎麼一回事?沿用數十年的健康標準是否早已不敷使用?

膽固醇的「好壞」之分:一場體內的攻防戰

膽固醇是否越少越好?答案是否定的。事實上,我們體內攜帶膽固醇的脂蛋白主要分為兩種:高密度脂蛋白(High-Density Lipoprotein,簡稱 HDL)和低密度脂蛋白( LDL )。

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想像一下您的血管是一條高速公路。HDL 就像是「清潔車隊」,負責將壞膽固醇( LDL )運來的多餘油脂垃圾清走。而 LDL 則像是在血管裡亂丟垃圾的「破壞者」。如果您的 HDL 清潔車隊數量太少,清不過來,垃圾便會堆積如山,最終導致血管堵塞,甚至引發心臟病或中風。

我們體內攜帶膽固醇的脂蛋白主要分為兩種:高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)/ 圖片來源:shutterstock

因此,過去數十年來,醫生建議男性 HDL 數值至少應達到 40 mg/dL,女性則需更高,達到 50 mg/dL( mg/dL 是健檢報告上的標準單位,代表每 100 毫升血液中膽固醇的毫克數)。女性的標準較嚴格,是因為更年期後]pacg心血管保護力會大幅下降,需要更多的「清道夫」來維持血管健康。

相對地,LDL 則建議控制在 130 mg/dL 以下,以減緩垃圾堆積的速度。總膽固醇的理想數值則應控制在 200 mg/dL 以內。這些看似枯燥的數字,實則反映了體內一場血管清潔隊與垃圾山之間的攻防戰。

那麼,為何同為脂蛋白,HDL 被稱為「好」的,而 LDL 卻是「壞」的呢?這並非簡單的貼標籤。我們吃下肚或肝臟製造的脂肪,會透過血液運送到全身,這些在血液中流動的脂肪即為「血脂」,主要成分包含三酸甘油酯和膽固醇。三酸甘油酯是身體儲存能量的重要形式,而膽固醇更是細胞膜、荷爾蒙、維生素D和膽汁不可或缺的原料。

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這些血脂對身體運作至關重要,本身並非有害物質。然而,由於脂質是油溶性的,無法直接在血液裡自由流動。因此,在血管或淋巴管裡,脂質需要跟「載脂蛋白」這種特殊的蛋白質結合,變成可以親近水的「脂蛋白」,才能順利在全身循環運輸。

肝臟是生產這些「運輸用蛋白質」的主要工廠,製造出多種蛋白質來運載脂肪。其中,低密度脂蛋白載運大量膽固醇,將其精準送往各組織器官。這也是為什麼低密度脂蛋白膽固醇的縮寫是 LDL-C (全稱是 Low-Density Lipoprotein Cholesterol )。

當血液中 LDL-C 過高時,部分 LDL 可能會被「氧化」變質。這些變質或過量的 LDL 容易在血管壁上引發一連串發炎反應,最終形成粥狀硬化斑塊,導致血管阻塞。因此,LDL-C 被冠上「壞膽固醇」的稱號,因為它與心腦血管疾病的風險密切相關。

高密度脂蛋白(HDL) 則恰好相反。其組成近半為蛋白質,膽固醇比例較少,因此有許多「空位」可供載運。HDL-C 就像血管裡的「清道夫」,負責清除血管壁上多餘的膽固醇,並將其運回肝臟代謝處理。正因為如此,HDL-C 被視為「好膽固醇」。

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為何同為脂蛋白,HDL 被稱為「好」的,而 LDL 卻是「壞」的呢?這並非簡單的貼標籤。/ 圖片來源:shutterstock

過去數十年來,醫學界主流觀點認為 LDL-C 越低越好。許多降血脂藥物,如史他汀類(Statins)以及近年發展的 PCSK9 抑制劑,其主要目標皆是降低血液中的 LDL-C 濃度。

然而,科學家們在臨床上發現,儘管許多人的 LDL-C 數值控制得很好,甚至很低,卻仍舊發生中風或心肌梗塞!難道我們對膽固醇的認知,一開始就抓錯了重點?

傳統判讀失準?LDL-C 達標仍難逃心血管危機

早在 2009 年,美國心臟協會與加州大學洛杉磯分校(UCLA)進行了一項大型的回溯性研究。研究團隊分析了 2000 年至 2006 年間,全美超過 13 萬名心臟病住院患者的數據,並記錄了他們入院時的血脂數值。

結果發現,在那些沒有心血管疾病或糖尿病史的患者中,竟有高達 72.1% 的人,其入院時的 LDL-C 數值低於當時建議的 130 mg/dL「安全標準」!即使對於已有心臟病史的患者,也有半數人的 LDL-C 數值低於 100 mg/dL。

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這項研究明確指出,依照當時的指引標準,絕大多數首次心臟病發作的患者,其 LDL-C 數值其實都在「可接受範圍」內。這意味著,單純依賴 LDL-C 數值,並無法有效預防心臟病發作。

科學家們為此感到相當棘手。傳統僅檢測 LDL-C 總量的方式,可能就像只計算路上有多少貨車,卻沒有注意到有些貨車的「駕駛行為」其實非常危險一樣,沒辦法完全揪出真正的問題根源!因此,科學家們決定進一步深入檢視這些「駕駛」,找出誰才是真正的麻煩製造者。

LDL 家族的「頭號戰犯」:L5 型低密度脂蛋白

為了精準揪出 LDL 裡,誰才是最危險的分子,科學家們投入大量心力。他們發現,LDL 這個「壞膽固醇」家族並非均質,其成員有大小、密度之分,甚至帶有不同的電荷,如同各式型號的貨車與脾性各異的「駕駛」。

為了精準揪出 LDL 裡,誰才是最危險的分子,科學家們投入大量心力。發現 LDL 這個「壞膽固醇」家族並非均質,其成員有大小、密度之分,甚至帶有不同的電荷。/ 圖片來源:shutterstock

早在 1979 年,已有科學家提出某些帶有較強「負電性」的 LDL 分子可能與動脈粥狀硬化有關。這些帶負電的 LDL 就像特別容易「黏」在血管壁上的頑固污漬。

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台灣留美科學家陳珠璜教授、楊朝諭教授及其團隊在這方面取得突破性的貢獻。他們利用一種叫做「陰離子交換層析法」的精密技術,像是用一個特殊的「電荷篩子」,依照 LDL 粒子所帶負電荷的多寡,成功將 LDL 分離成 L1 到 L5 五個主要的亞群。其中 L1 帶負電荷最少,相對溫和;而 L5 則帶有最多負電荷,電負性最強,最容易在血管中暴衝的「路怒症駕駛」。

2003 年,陳教授團隊首次從心肌梗塞患者血液中,分離並確認了 L5 的存在。他們後續多年的研究進一步證實,在急性心肌梗塞或糖尿病等高風險族群的血液中,L5 的濃度會顯著升高。

L5 的蛋白質結構很不一樣,不僅天生帶有超強負電性,還可能與其他不同的蛋白質結合,或經過「醣基化」修飾,就像在自己外面額外裝上了一些醣類分子。這些特殊的結構和性質,使 L5 成為血管中的「頭號戰犯」。

當 L5 出現時,它並非僅僅路過,而是會直接「搞破壞」:首先,L5 會直接損傷內皮細胞,讓細胞凋亡,甚至讓血管壁的通透性增加,如同在血管壁上鑿洞。接著,L5 會刺激血管壁產生發炎反應。血管壁受傷、發炎後,血液中的免疫細胞便會前來「救災」。

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然而,這些免疫細胞在吞噬過多包括 L5 在內的壞東西後,會堆積在血管壁上,逐漸形成硬化斑塊,使血管日益狹窄,這便是我們常聽到的「動脈粥狀硬化」。若這些不穩定的斑塊破裂,可能引發急性血栓,直接堵死血管!若發生在供應心臟血液的冠狀動脈,就會造成心肌梗塞;若發生在腦部血管,則會導致腦中風。

L5:心血管風險評估新指標

現在,我們已明確指出 L5 才是 LDL 家族中真正的「破壞之王」。因此,是時候調整我們對膽固醇數值的看法了。現在,除了關注 LDL-C 的「總量」,我們更應該留意血液中 L5 佔所有 LDL 的「百分比」,即 L5%。

陳珠璜教授也將這項 L5 檢測觀念,從世界知名的德州心臟中心帶回台灣,並創辦了美商德州博藝社科技(HEART)。HEART 在台灣研發出嶄新科技,並在美國、歐盟、英國、加拿大、台灣取得專利許可,日本也正在申請中,希望能讓更多台灣民眾受惠於這項更精準的檢測服務。

一般來說,如果您的 L5% 數值小於 2%,通常代表心血管風險較低。但若 L5% 大於 5%,您就屬於高風險族群,建議進一步進行影像學檢查。特別是當 L5% 大於 8% 時,務必提高警覺,這可能預示著心血管疾病即將發作,或已在悄悄進展中。

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對於已有心肌梗塞或中風病史的患者,定期監測 L5% 更是評估疾病復發風險的重要指標。此外,糖尿病、高血壓、高血脂、代謝症候群,以及長期吸菸者,L5% 檢測也能提供額外且有價值的風險評估參考。

隨著醫療科技逐步邁向「精準醫療」的時代,無論是癌症還是心血管疾病的防治,都不再只是單純依賴傳統的身高、體重等指標,而是進一步透過更精密的生物標記,例如特定的蛋白質或代謝物,來更準確地捕捉疾病發生前的徵兆。

您是否曾檢測過 L5% 數值,或是對這項新興的健康指標感到好奇呢?

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