dontbemed

Hướng dẫn lâm sàng theo y học chứng cứ

Cấy ghép não cho phép chúng ta di chuyển và nói chuyện. Nhưng chúng cũng có thể bị hack

Brain implants allow us to move and talk. But they could also be hacked

Show
Hide
EN – VI
VI – EN

The human brain is remarkably complex, with trillions of connections that control how you move, think and feel.

Bộ não con người vô cùng phức tạp, với hàng nghìn tỷ kết nối kiểm soát cách bạn di chuyển, suy nghĩ và cảm nhận.

Yet it’s still vulnerable to debilitating conditions such as paralysis, stroke, epilepsy and various neurodegenerative diseases.

Tuy nhiên, nó vẫn dễ bị tổn thương bởi các tình trạng suy nhược như liệt, đột quỵ, động kinh và nhiều bệnh thoái hóa thần kinh khác.

Scientists are investigating if a kind of technology, known as the brain-computer interface, could help patients move and communicate better.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu xem liệu một loại công nghệ, được gọi là giao diện não-máy tính, có thể giúp bệnh nhân di chuyển và giao tiếp tốt hơn hay không.

So how does it work? And what are the potential risks?

Vậy nó hoạt động như thế nào? Và những rủi ro tiềm ẩn là gì?

What is a brain-computer interface?

Giao diện não-máy tính là gì?

A brain-computer interface works by reading electrical signals produced by the brain, which it translates into digital signals that an external computer can understand. The computer then sends instructions – such as the command to move a cursor, steer a wheelchair or read a sentence aloud – back to the brain. This whole process happens in real time, allowing patients to do tasks more independently.

Giao diện não-máy tính hoạt động bằng cách đọc các tín hiệu điện do não bộ tạo ra, sau đó chuyển đổi chúng thành tín hiệu số mà máy tính bên ngoài có thể hiểu được. Máy tính sau đó gửi các lệnh – chẳng hạn như lệnh di chuyển con trỏ, điều khiển xe lăn hoặc đọc to một câu – trở lại não. Toàn bộ quá trình này diễn ra theo thời gian thực, cho phép bệnh nhân thực hiện các nhiệm vụ một cách độc lập hơn.

There are two types of brain-computer interfaces:

Có hai loại giao diện não-máy tính:

Non-invasive

Không xâm lấn

Non-invasive brain-computer interfaces are worn externally, usually in the form of electroencephalogram headsets. An electroencephalogram, or an EEG, is a type of test that measures activity in the brain. This technology is already available on the consumer market, found in everything from meditation apps to video games.

Giao diện não-máy tính không xâm lấn được đeo bên ngoài, thường dưới dạng tai nghe điện não đồ. Điện não đồ, hay EEG, là một loại xét nghiệm đo hoạt động của não. Công nghệ này đã có mặt trên thị trường tiêu dùng, được tìm thấy trong mọi thứ từ các ứng dụng thiền định đến trò chơi điện tử.

Invasive

Xâm lấn

Invasive brain-computer interfaces are surgically implanted. This involves placing electrodes – devices that carry electrical signals from the body to medical instruments – directly onto the exposed surface of the brain. These interfaces aim to help restore key functions such as speech and mobility in people with a disability, caused by conditions such as stroke or spinal cord injury.

Giao diện não-máy tính xâm lấn được cấy ghép bằng phẫu thuật. Điều này bao gồm việc đặt các điện cực – thiết bị truyền tín hiệu điện từ cơ thể đến các dụng cụ y tế – trực tiếp lên bề mặt lộ ra của não. Các giao diện này nhằm mục đích giúp phục hồi các chức năng quan trọng như lời nói và khả năng vận động ở những người khuyết tật, do các tình trạng như đột quỵ hoặc chấn thương tủy sống gây ra.

It is this second category that’s attracting attention from investors and scientists. Several companies – including early developer Blackrock Neurotech, Australian-owned Synchron, and Elon Musk’s Neuralink – are racing to get implantable brain-computer interfaces to patients.

Chính loại thứ hai này đang thu hút sự chú ý của các nhà đầu tư và nhà khoa học. Nhiều công ty – bao gồm nhà phát triển ban đầu Blackrock Neurotech, Synchron của Úc, và Neuralink của Elon Musk – đang chạy đua để đưa các giao diện não-máy tính có thể cấy ghép đến bệnh nhân.

Under current regulations, only a handful of clinical trial participants globally can access this technology. But this may change as interest grows. The international brain-computer interface market is expected to be worth roughly A$14 billion by 2033, up from its current value of just under $3 billion.

Theo quy định hiện hành, chỉ một số ít người tham gia thử nghiệm lâm sàng trên toàn cầu có thể tiếp cận công nghệ này. Nhưng điều này có thể thay đổi khi sự quan tâm tăng lên. Thị trường giao diện não-máy tính quốc tế được dự đoán sẽ có giá trị khoảng 14 tỷ đô la Úc vào năm 2033, tăng so với giá trị hiện tại chưa đến 3 tỷ đô la.

Their role in health care

Vai trò trong chăm sóc sức khỏe

Brain implants may sound dystopian, but they are a promising part of neuroscience research.

Cấy ghép não có vẻ phản địa đàng, nhưng chúng là một phần đầy hứa hẹn của nghiên cứu khoa học thần kinh.

More than three billion people worldwide live with a neurological condition that affects their motor, communication or sensory functions. Examples include stroke, epilepsy, Parkinson’s disease, cerebral palsy and traumatic brain injury.

Hơn ba tỷ người trên toàn thế giới sống chung với các bệnh lý thần kinh ảnh hưởng đến chức năng vận động, giao tiếp hoặc cảm giác của họ. Các ví dụ bao gồm đột quỵ, động kinh, bệnh Parkinson, bại não và chấn thương sọ não.

Brain-computer interfaces are particularly helpful for communication. In one 2023 study, paralysed patients that used a brain-computer interface were able to communicate up to 78 words per minute. That’s a five-fold improvement from the 15 words per minute achieved by patients in 2021. And recent research shows this technology is still rapidly improving.

Giao diện não-máy tính đặc biệt hữu ích cho việc giao tiếp. Trong một nghiên cứu năm 2023, các bệnh nhân bị liệt sử dụng giao diện não-máy tính đã có thể giao tiếp lên đến 78 từ mỗi phút. Đây là sự cải thiện gấp năm lần so với 15 từ mỗi phút đạt được bởi bệnh nhân vào năm 2021. Và nghiên cứu gần đây cho thấy công nghệ này vẫn đang được cải tiến nhanh chóng.

Beyond communication, surgeons are using brain-computer interfaces to map brain activity in real time. This is particularly useful during complex or high-risk procedures, where surgeons must protect key brain regions.

Ngoài giao tiếp, các bác sĩ phẫu thuật đang sử dụng giao diện não-máy tính để lập bản đồ hoạt động của não theo thời gian thực. Điều này đặc biệt hữu ích trong các quy trình phức tạp hoặc rủi ro cao, nơi các bác sĩ phẫu thuật phải bảo vệ các vùng não quan trọng.

Sleep researchers are also using this technology to analyse brain signals in people who may have a sleep disorder, such as insomnia or sleep apnoea. Brain-computer interfaces may be a more accurate way to diagnose and treat such disorders, compared to other methods such as sleep diaries that rely on participant reports.

Các nhà nghiên cứu giấc ngủ cũng đang sử dụng công nghệ này để phân tích tín hiệu não ở những người có thể mắc rối loạn giấc ngủ, chẳng hạn như mất ngủ hoặc ngưng thở khi ngủ. Giao diện não-máy tính có thể là một cách chính xác hơn để chẩn đoán và điều trị các rối loạn này, so với các phương pháp khác như nhật ký giấc ngủ vốn dựa vào báo cáo của người tham gia.

Scientists are also investigating how these interfaces could be used in rehabilitation, particularly for people with conditions such as depression, epilepsy, stroke and Parkinson’s disease.

Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu cách các giao diện này có thể được sử dụng trong phục hồi chức năng, đặc biệt đối với những người mắc các bệnh như trầm cảm, động kinh, đột quỵ và bệnh Parkinson.

What are the risks?

Những rủi ro là gì?

Here are three worth noting.

Dưới đây là ba điều đáng lưu ý.

Physical harm

Tổn hại thể chất

Any kind of brain implant can cause physical damage that may affect how neighbouring brain regions work.

Bất kỳ loại cấy ghép não nào cũng có thể gây tổn thương vật lý, ảnh hưởng đến cách các vùng não lân cận hoạt động.

For example, if there’s bleeding in a part of the brain that controls speech or movement, even a small blot clot could impair those functions. And while infections in the brain are rare, they can cause swelling and further complications if not immediately treated.

Ví dụ, nếu có chảy máu ở một phần não kiểm soát lời nói hoặc vận động, ngay cả một cục máu đông nhỏ cũng có thể làm suy giảm các chức năng đó. Và mặc dù nhiễm trùng não là hiếm, chúng có thể gây sưng và các biến chứng khác nếu không được điều trị ngay lập tức.

Research suggests there are long-term effects of having foreign material inside the skull. Over time, the brain treats the implant as an intruder, forming scar tissue around it in a bid to destroy nearby brain cells and stop the implant from working. Regular movements such as breathing may also create friction between the hard implant and soft brain tissue, causing some brain regions to become inflamed.

Nghiên cứu cho thấy có những tác động lâu dài khi có vật thể lạ bên trong hộp sọ. Theo thời gian, não bộ coi vật cấy ghép là vật xâm nhập, hình thành mô sẹo xung quanh nó nhằm mục đích phá hủy các tế bào não gần đó và ngăn cản hoạt động của vật cấy ghép. Các chuyển động thường xuyên như hô hấp cũng có thể tạo ra ma sát giữa vật cấy ghép cứng và mô não mềm, gây viêm ở một số vùng não.

Cybersecurity threats

Các mối đe dọa an ninh mạng

One recent study found a large-scale breach of brain-computer interface systems could theoretically allow hackers to access sensitive neural data, such as patients’ thoughts and memories. Hacking may also enable them to impair a patient’s cognitive functions such as the ability to concentrate, or even manipulate motor signals to affect how well they move. That’s a scary prospect, especially if these devices become more common in health care and other sectors. In the United States, some jurisdictions are already working to protect neural data rights in law, but there are still major regulatory gaps.

Một nghiên cứu gần đây phát hiện ra rằng việc vi phạm quy mô lớn các hệ thống giao diện não-máy tính về mặt lý thuyết có thể cho phép tin tặc truy cập dữ liệu thần kinh nhạy cảm, chẳng hạn như suy nghĩ và ký ức của bệnh nhân. Việc hack cũng có thể cho phép họ làm suy giảm các chức năng nhận thức của bệnh nhân như khả năng tập trung, hoặc thậm chí thao túng các tín hiệu vận động để ảnh hưởng đến khả năng di chuyển của họ. Đó là một viễn cảnh đáng sợ, đặc biệt nếu những thiết bị này trở nên phổ biến hơn trong chăm sóc sức khỏe và các lĩnh vực khác. Tại Hoa Kỳ, một số khu vực pháp lý đã và đang nỗ lực bảo vệ quyền dữ liệu thần kinh theo luật, nhưng vẫn còn những khoảng trống quy định lớn.

Unequal access

Khả năng tiếp cận không đồng đều

Currently, getting a brain implant will set you back between $50,000 to $140,000. That doesn’t include the cost of ongoing maintenance and follow-up care. So ordinary patients are unlikely to access this technology anytime soon, widening the gap between who can and can’t afford to improve their health.

Hiện tại, việc cấy ghép não sẽ tốn từ 50.000 đến 140.000 đô la. Con số này chưa bao gồm chi phí bảo trì và chăm sóc theo dõi liên tục. Vì vậy, bệnh nhân thông thường khó có thể tiếp cận công nghệ này trong thời gian tới, làm gia tăng khoảng cách giữa những người có khả năng và không có khả năng cải thiện sức khỏe của mình.

Where to next

Bước tiếp theo

Brain-computer interfaces are a promising new technology, but they come with risks.

Giao diện não-máy tính là một công nghệ mới đầy hứa hẹn, nhưng nó cũng đi kèm với những rủi ro.

We urgently need more high-quality research into the long-term effects – both physical and psychological – of permanent brain implants. Importantly, this research should be funded publicly and not just by a handful of large, profit-driven companies.

Chúng ta cần khẩn cấp các nghiên cứu chất lượng cao hơn về các tác động lâu dài – cả về thể chất và tâm lý – của việc cấy ghép não vĩnh viễn. Điều quan trọng là, nghiên cứu này phải được tài trợ công khai chứ không chỉ bởi một số ít các công ty lớn vì lợi nhuận.

David Tuffley does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

David Tuffley không làm việc cho, tư vấn, sở hữu cổ phần hay nhận tài trợ từ bất kỳ công ty hoặc tổ chức nào được hưởng lợi từ bài viết này, và đã không tiết lộ bất kỳ mối liên hệ nào liên quan ngoài vị trí học thuật của mình.