ณ เดือนพฤษภาคม 2026 อินเทอร์เฟซเชื่อมต่อสมองกับคอมพิวเตอร์ (BCIs) แบบฝังไม่ได้รับคำนิยามเพียงแค่การฝังครั้งแรกที่พาดหัวข่าวอีกต่อไป โดยในปัจจุบันโปรแกรมทางคลินิกคู่ขนานหลายโครงการได้รายงานผลการใช้งานที่บ้านอย่างต่อเนื่อง การสื่อสารที่มีแบนด์วิดท์สูงขึ้น และแนวทาง "สะพานดิจิทัล" (digital bridge) ในระยะเริ่มต้นที่เชื่อมต่อความตั้งใจในการเคลื่อนไหว (motor intent) กลับไปยังส่วนแสดงผลปลายทาง เช่น เครื่องกระตุ้นไขสันหลัง ในขณะที่การทดสอบอวัยวะเทียมส่วนการมองเห็นยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องด้วยการติดตามผลความปลอดภัยนานหลายปีและผลลัพธ์การทำงานที่วัดผลได้ในการทดสอบที่มีการควบคุม[1–3]
Summary
- ระบบแสดงผลเสียงพูดและข้อความสำหรับ ALS และอัมพาตขั้นรุนแรงได้เปลี่ยนจากประโยคข้อพิสูจน์แนวคิด (proof-of-concept) ไปสู่การสตรีมเสียงพูดที่เร็วขึ้น มีความหน่วงต่ำลง และการถอดรหัสคำศัพท์จำนวนมาก
- อินเทอร์เฟซสมองและไขสันหลังและแนวทางที่ใกล้เคียงกันได้แสดงให้เห็นว่าสัญญาณคอร์เทกซ์ (cortical signals) สามารถเชื่อมโยงกับการกระตุ้นไขสันหลังเพื่อฟื้นฟูการยืนและการเดินในบางกรณีที่ได้รับเลือก
- BCIs สั่งการสำหรับการควบคุมอุปกรณ์ในชีวิตประจำวันกำลังถูกฝังผ่านทั้งเส้นทางภายในคอร์เทกซ์ (intracortical) และภายในหลอดเลือด (endovascular) พร้อมการติดตามผลในระดับปีในกลุ่มตัวอย่างบางกลุ่ม และ
- ระบบกระตุ้นคอร์เทกซ์ส่วนการเห็นได้เข้าถึงชุดข้อมูลความเป็นไปได้ในระยะแรกเริ่ม (early feasibility) ที่ 6 ปี ในขณะที่ทีมวิจัยด้านการมองเห็นผ่านคอร์เทกซ์ทีมอื่นๆ รายงานการสาธิตรูปแบบการมองเห็นเทียมในผู้เข้าร่วมหลายรายที่เป็นผู้พิการทางสายตาอย่างรุนแรง[1, 2, 4–7]
Beyond the cursor
กลุ่มวิจัยอิสระหลายกลุ่มได้แสดงให้เห็นแล้วว่ากิจกรรมของระบบประสาทที่เกี่ยวข้องกับเสียงพูดสามารถถอดรหัสเป็นผลลัพธ์การสื่อสารที่นำไปใช้งานได้ในผู้ป่วย ALS และสาเหตุอื่นๆ ของอัมพาตขั้นรุนแรง โดยใช้ทั้งชุดไมโครอิเล็กโทรดภายในคอร์เทกซ์ (intracortical microelectrode arrays) และการตรวจคลื่นไฟฟ้าสมองส่วนพื้นผิวระดับใต้เยื่อหุ้มสมองชั้นนอกหรือเหนือเยื่อหุ้มสมองชั้นนอก (ECoG)[4, 5, 8]
ที่ UC Davis ภายใต้ระบบนิเวศ BrainGate2 ผู้เข้าร่วมที่เป็น ALS (SP2) ได้ใช้อวัยวะเทียมระบบประสาทแบบ "สมองสู่ข้อความ" ภายในคอร์เทกซ์ ซึ่งหลังจากใช้ข้อมูลการฝึกฝน 30 นาที สามารถบรรลุอัตราข้อผิดพลาดของคำ (WER) ที่ 0.44% ในประโยคทดสอบจากคลังคำศัพท์ 50 คำในโหมดวงจรปิด (closed-loop mode)[9] เมื่อขยายคลังคำศัพท์เป็นมากกว่า 125,000 คำ ผู้เข้าร่วมคนเดิมสามารถบรรลุ WER ที่ 9.8% หลังจากเก็บข้อมูลประโยคฝึกฝนเพิ่มเติม 1.9 ชั่วโมง[9] ในเซสชันต่อมา การถอดรหัส Copy Task เฉลี่ยในสามเซสชันสุดท้ายบรรลุ WER ที่ 2.66% ที่อัตราการพูดด้วยตนเอง 32.9 คำต่อนาที[9]
งานวิจัยการเปลี่ยนเสียงพูดเป็นข้อความภายในคอร์เทกซ์อื่นๆ ใน BrainGate2 ได้สาธิตการถอดรหัสที่รวดเร็วระดับ "ความเร็วในการสนทนา" ในผู้เข้าร่วมที่เป็น ALS (T12) โดยรายงาน WER ที่ 9.1% สำหรับคลังคำศัพท์ 50 คำ และ WER ที่ 23.8% สำหรับคลังคำศัพท์ 125,000 คำ ที่ความเร็วเฉลี่ย 62 คำต่อนาที[10]
การสังเคราะห์เสียงพูดตามพื้นฐาน ECoG ยังมีความก้าวหน้าไปสู่ผลลัพธ์แบบสตรีมที่เป็นธรรมชาติมากขึ้น: ในการทดสอบทางคลินิก BRAVO ผู้เข้าร่วมที่ใช้ชุด ECoG ความหนาแน่นสูงขนาด 253 ช่องสัญญาณได้พยายามออกคำสั่งประโยคเงียบๆ จากคลังคำศัพท์ 1,024 คำ ในขณะที่ระบบสตรีมเสียงพูดที่คาดการณ์ไว้เมื่อเธอเริ่มพยายามจะพูด[4] ในการทดสอบออนไลน์ ทีม BRAVO รายงานความเร็วในการถอดรหัสค่ามัธยฐานที่ 47.5 คำต่อนาที และความหน่วงในการสังเคราะห์เสียงพูดค่ามัธยฐานที่ 1.12 วินาที สำหรับชุดคำทั่วไป 1,024 คำ ควบคู่ไปกับภาระการเปิดใช้งานที่ผิดพลาด (false-activation) ที่ต่ำในข้อมูลขณะพัก (ระบบไม่เคยถอดรหัสเสียงพูดผิดพลาดเลยในช่วงเวลา 16 นาทีที่รวมจากสิบเซสชัน)[4]
สุดท้าย นักวิจัยจาก Johns Hopkins รายงานผู้เข้าร่วมการทดสอบทางคลินิกที่เป็น ALS ซึ่งใช้คำสั่งเสียงเงียบตามจังหวะของตนเองเพื่อควบคุมอุปกรณ์อัจฉริยะผ่าน ECoG BCI ที่ฝังแบบเรื้อรัง โดยมีความแม่นยำในการถอดรหัสค่ามัธยฐานที่ 97.10% ตลอดระยะเวลาการศึกษา และมีค่ามัธยฐานของอัตราผลบวกปลอมและผลลบปลอมออนไลน์ที่ 0 ในตัวชี้วัดการตรวจจับ[8]
Digital bridges
แนวคิด "สะพานดิจิทัล" (digital bridge) ที่เป็นรูปธรรมที่สุดในมนุษย์ยังคงเป็นอินเทอร์เฟซสมองและไขสันหลัง (BSI) ที่สาธิตโดยทีม Lausanne/EPFL: ในรายงานของ Nature ปี 2023 คณะผู้เขียนได้อธิบายถึงการฟื้นฟูการสื่อสารระหว่างสมองและไขสันหลังด้วยระบบที่ฝังไว้ทั้งหมดซึ่งเชื่อมโยงสัญญาณคอร์เทกซ์เข้ากับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าเหนือเยื่อหุ้มสมองชั้นนอกที่มุ่งเป้าไปยังบริเวณไขสันหลังที่เกี่ยวข้องกับการเดิน ช่วยให้บุคคลที่มีภาวะอัมพาตแขนขาเรื้อรังสามารถยืนและเดินได้อย่างเป็นธรรมชาติในสภาพแวดล้อมชุมชน[2]
เส้นทางการแปลผลที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกำลังดำเนินการโดย ONWARD Medical ซึ่งกำหนดให้ ARC-BCI ของตนเป็นการจับคู่ระหว่างอุปกรณ์ฝังที่มอเตอร์คอร์เทกซ์ (motor-cortex) กับแพลตฟอร์มกระตุ้นไขสันหลังแบบฝังของบริษัท (ARC-IM) เพื่อสร้าง ONWARD DigitalBridge โดยใช้ AI เพื่อถอดรหัสความตั้งใจในการเคลื่อนไหวและแปลเป็นการเคลื่อนไหว[11] ONWARD รายงานว่าระบบ ARC-BCI ของตนได้รับ FDA Breakthrough Device Designation ในเดือนกุมภาพันธ์ 2024[11] ในเดือนพฤษภาคม 2025 ONWARD ประกาศว่าขั้นตอนการบาดเจ็บไขสันหลังเพิ่มเติมอีกสองรายการทำให้จำนวนการฝัง ARC-BCI ที่ประสบความสำเร็จรวมเป็นห้ารายการ (ดำเนินการที่ CHUV ในโลซาน ประเทศสวิตเซอร์แลนด์)[11] ภายในเดือนมกราคม 2026 ONWARD รายงานการฝังในผู้บาดเจ็บไขสันหลังเพิ่มเติมอีกสองราย ทำให้จำนวนการฝัง ARC-BCI ในมนุษย์รวมเป็นเจ็ดราย ซึ่งดำเนินการที่ CHUV อีกครั้งภายใต้การดูแลของศัลยแพทย์ระบบประสาท Jocelyne Bloch[12]
แนวทาง "คล้ายสะพาน" (bridge-like) แบบอื่นที่ไม่ใช่อุปกรณ์ฝังในการบาดเจ็บไขสันหลังกำลังปรากฏในการศึกษาที่มีการควบคุมเช่นกัน: การทดสอบนำร่องแบบสุ่มในปี 2026 (ChiCTR2300074503) ในผู้บาดเจ็บไขสันหลัง 21 ราย ได้เปรียบเทียบการฝึกด้วยโครงร่างภายนอก (exoskeleton) ที่ควบคุมโดย BCI เทียบกับการฝึกด้วยโครงร่างภายนอกเพียงอย่างเดียว โดยรายงานการพัฒนาภายในกลุ่มที่มีนัยสำคัญในด้านความเร็วในการเดิน (10MWT) และความอดทน (6MWT) ในกลุ่ม BCI+exoskeleton แม้ว่าความแตกต่างระหว่างกลุ่มจะไม่มีนัยสำคัญก็ตาม[13]
Bionic limbs and motor neuroprostheses
สำหรับการควบคุมคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ในชีวิตประจำวัน Neuralink และ Synchron ได้แสดงให้เห็นถึงกลยุทธ์การผ่าตัดที่แตกต่างกันสองแบบ ได้แก่ สายนำสัญญาณภายในคอร์เทกซ์ที่ใส่โดยหุ่นยนต์ เทียบกับชุดขั้วไฟฟ้าแบบขดลวด (stent-electrode) ภายในหลอดเลือดที่ใส่ผ่านสายสวน ในขณะที่กลุ่มความร่วมมือทางวิชาการอย่าง BrainGate ยังคงสาธิตการควบคุมแบบหลายโหมดที่ผสมผสานทั้งการสื่อสารและการแสดงผลเคอร์เซอร์/หุ่นยนต์ในผู้เข้าร่วมรายเดียวกัน[14–16]
Neuralink แจ้งต่อ Reuters ในเดือนมกราคม 2026 ว่ามีผู้เข้าร่วมทั้งหมด 21 รายที่ลงทะเบียนในการทดสอบทั่วโลก เพิ่มขึ้นจาก 12 รายที่รายงานในเดือนกันยายน 2025 และอธิบายถึงการรักษาประวัติการไม่มีเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ร้ายแรงที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ในขณะที่ทำงานร่วมกับหน่วยงานกำกับดูแลและสถานพยาบาล[1] Reuters ยังรายงานว่าผู้ป่วยรายแรกได้ใช้อุปกรณ์ฝังเพื่อเล่นวิดีโอเกม ท่องอินเทอร์เน็ต โพสต์บนโซเชียลมีเดีย และเลื่อนเคอร์เซอร์บนแล็ปท็อป[1] ข้อมูลอัปเดตของ Neuralink เองอธิบายว่าแนวคิด Telepathy ของตนเป็นการแปลกิจกรรมของระบบประสาทจากบริเวณควบคุมการสั่งการมือ/แขนให้เป็นคำสั่งดิจิทัล และรายงานว่าผู้เข้าร่วมรายหนึ่ง (“Nick”) สามารถทำความเร็วได้มากกว่า 10 bits per second ภายในสัปดาห์แรกของการใช้ BCI และต่อมาได้ใช้แขนหุ่นยนต์เพื่อทำงานพื้นฐาน เช่น การป้อนอาหารตัวเองและการเกาที่ที่คัน[17]
ในทางตรงกันข้าม แพลตฟอร์ม Stentrode ของ Synchron จะถูกฝังไว้ในหลอดเลือดบนพื้นผิวของมอเตอร์คอร์เทกซ์ผ่านทางหลอดเลือดดำคอ (jugular vein) และได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจจับและส่งสัญญาณความตั้งใจในการสั่งการแบบไร้สายสำหรับการควบคุมอุปกรณ์ส่วนบุคคลแบบจุดและคลิกโดยไม่ต้องใช้มือ[18] ในเดือนกันยายน 2024 Synchron ประกาศผลการศึกษา COMMAND ระยะเวลา 12 เดือนที่เป็นบวกในผู้ป่วยหกราย โดยรายงานว่าทั้งหกรายบรรลุจุดยุติหลัก (primary endpoint) คือไม่มีเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ร้ายแรงที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ซึ่งนำไปสู่การเสียชีวิตหรือความทุพพลภาพถาวรที่เพิ่มขึ้น และไม่มีเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ร้ายแรงที่เกี่ยวข้องกับสมองหรือระบบหลอดเลือดในช่วงเวลา 12 เดือน[18] Synchron ยังรายงานการวางอุปกรณ์ที่แม่นยำ 100% ครอบคลุมพื้นที่เป้าหมายของมอเตอร์คอร์เทกซ์ โดยมีค่ามัธยฐานของเวลาในการวางอุปกรณ์ที่ 20 นาที[18] ภายในปลายปี 2025 Synchron ระบุว่า Stentrode BCIs ได้ถูกวางในผู้ป่วยอัมพาตแล้ว 10 รายในการทดสอบทางคลินิกทั้งในสหรัฐอเมริกาและออสเตรเลีย[19]
ตารางด้านล่างสรุปความแตกต่างที่มีความสำคัญทางคลินิกบางประการที่เกิดขึ้นซ้ำในโปรแกรมเหล่านี้
Restoring sight
ในด้านอวัยวะเทียมระบบประสาทสำหรับการมองเห็น ชุดข้อมูล "ระดับโปรแกรม" ที่เผยแพร่อย่างสมบูรณ์ที่สุดในแหล่งข้อมูลนี้คือ Orion Visual Cortical Prosthesis System ของ Cortigent ซึ่งได้รายงานการติดตามผลความเป็นไปได้ในระยะแรกเริ่มนานหลายปีและความแตกต่างของการทดสอบการทำงานเมื่อเปิดระบบเทียบกับปิดระบบ[6] บทสรุปความเป็นไปได้ระยะเริ่มแรก 6 ปีของ Cortigent ระบุว่ามีผู้เข้าร่วมหกรายได้รับการฝังอุปกรณ์ระหว่างเดือนมกราคม 2018 ถึงมกราคม 2019 และการศึกษาสิ้นสุดลงในเดือนมีนาคม 2025[3] ตลอดการศึกษานั้น Cortigent รายงานว่าอุปกรณ์ทั้งหมดยังคงทำงานได้ตลอดการติดตามผล โดยมีการสูญเสียฟังก์ชันการทำงานในอิเล็กโทรดน้อยกว่า 4% และมีเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ร้ายแรงหนึ่งครั้ง (อาการชัก) เกิดขึ้นในช่วงแรก โดยไม่มีอาการชักหรือเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ร้ายแรงเกิดขึ้นอีกหลังจากปรับรูปแบบการกระตุ้น[3] ในการอธิบายกลไกของระบบ Cortigent กล่าวว่าระบบ Orion ใช้เครื่องกำเนิดพัลส์แบบฝังที่ใช้พลังงานไร้สาย เชื่อมต่อกับชุดไมโครอิเล็กโทรด 60 ตัวบนคอร์เทกซ์ส่วนการเห็น และอินพุตจากกล้องจะถูกแปลงเป็นคำสั่งไร้สายที่กระตุ้นให้เกิดฟอสฟีน (phosphenes - จุดแสง)[3]
งานวิจัยด้านการมองเห็นผ่านคอร์เทกซ์อิสระยังคงดำเนินต่อไป: Moran Eye Center ของ University of Utah รายงานในปี 2023 ว่าอวัยวะเทียมทดลองที่ "เชื่อมต่อโดยตรงเข้ากับบริเวณการเห็นของสมอง" ได้ถูกนำมาใช้เพื่อให้การมองเห็นเทียมรูปแบบหนึ่งแก่บุคคลตาบอดสามรายได้อย่างปลอดภัย และรายงานว่า Eduardo Fernández ได้อธิบายถึงผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันในผู้เข้าร่วมการศึกษาเพิ่มเติมอีกสองรายในการประชุมสัมมนา[7] นอกจากนี้ รายงานกรณีศึกษาการทดสอบทางคลินิกของการกระตุ้นด้วยไมโครอิเล็กโทรดภายในคอร์เทกซ์ได้อธิบายถึงการฝัง Utah Electrode Array ขนาด 100 อิเล็กโทรด ใกล้กับขอบ V1/V2 ในผู้เข้าร่วมที่ตาบอดอย่างรุนแรง ซึ่งหลังจากนั้นผู้เข้าร่วมสามารถกลับมารับรู้แสงและการเคลื่อนไหว และสามารถอ่านอักขระและคำขนาดใหญ่ได้[22]
“Blindsight” ของ Neuralink ยังคงอยู่ในขั้นตอนของหลักไมล์ด้านกฎระเบียบตามหลักฐานที่ระบุไว้ที่นี่: แหล่งข่าวรายงานว่าอุปกรณ์ฝัง Blindsight ทดลองของบริษัทได้รับสถานะ FDA Breakthrough Device ในเดือนกันยายน 2024 และมีวัตถุประสงค์เพื่อฟื้นฟูการมองเห็นโดยการกระตุ้นคอร์เทกซ์ส่วนการเห็นโดยตรง[23]
Remaining challenges
แม้จะมีการสาธิตประสิทธิภาพที่น่าทึ่ง แต่ฐานหลักฐานที่แข็งแกร่งที่สุดส่วนใหญ่ยังคงเป็นการศึกษาขนาดเล็ก (small-N) หรือผู้เข้าร่วมเพียงรายเดียว ดังที่เน้นย้ำโดยตรงในรายงาน BCI เสียงพูดแบบฝังที่ระบุถึงข้อจำกัดสำคัญของการศึกษาที่มีผู้เข้าร่วมเพียงรายเดียวและความจำเป็นในการทำซ้ำผลลัพธ์ในผู้เข้าร่วมจำนวนมากขึ้น[24] ความน่าเชื่อถือในระยะยาวก็ยังไม่สม่ำเสมอในอินเทอร์เฟซต่างๆ: รายงานการถอดรหัสท่าทางด้วย ECoG แบบเรื้อรังรายการหนึ่งในผู้เข้าร่วมที่เป็น ALS พบว่าความแม่นยำในการจำแนกประเภทออฟไลน์ลดลงจาก 49.3% เป็น 28.0% ในช่วงเวลาสองช่วงที่ห่างกันประมาณห้าเดือน ควบคู่ไปกับการรายงานการลดลงของการมอดูเลตพลังงานย่านความถี่ high-gamma และความถี่ผลบวกปลอมที่เพิ่มขึ้น[25] ในขณะเดียวกัน หลายโปรแกรมให้ความสำคัญกับการกำกับดูแลความปลอดภัยอย่างเป็นระบบ (เช่น กรอบการทำงาน FDA IDE) ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญในการขยายจำนวนการฝังให้เกินกว่ากลุ่มความเป็นไปได้ในระยะแรกเริ่ม[8, 18] สุดท้ายนี้ แรงกดดันด้านจริยธรรมและความโปร่งใสยังคงมีความสำคัญในความพยายามเชิงพาณิชย์ที่มีชื่อเสียง การวิเคราะห์หนึ่งโต้แย้งว่าการไม่ลงทะเบียนการทดสอบทางคลินิกครั้งแรกของ Neuralink ใน ClinicalTrials.gov "ดูเหมือนจะละเมิด" แนวทางปฏิบัติพื้นฐานทางจริยธรรม แม้ว่าจะมีรายงานว่ามีการส่งข้อมูลในภายหลังในเดือนพฤษภาคม 2024 ก็ตาม[23]
