圖1：這是馬斯克腦機(jī)接口公司Neuralink正在開(kāi)發(fā)的大腦外部模塊，它可通過(guò)無(wú)線方式接收嵌入大腦的線程發(fā)送的信息

美國(guó)連續(xù)創(chuàng)業(yè)家埃隆·馬斯克(Elon Musk)創(chuàng)辦的初創(chuàng)企業(yè)Neuralink是一家秘密開(kāi)發(fā)腦機(jī)接口的公司，它日前向公眾首次展示了過(guò)去兩年開(kāi)發(fā)的多項(xiàng)技術(shù)。該公司的最終目標(biāo)是在癱瘓患者身上植入腦機(jī)接口設(shè)備，讓他們能夠用思維控制手機(jī)或電腦。

Neuralink的首個(gè)重大進(jìn)步是開(kāi)發(fā)出柔韌的“線程”，它比目前用于腦機(jī)接口的材料更不容易損傷大腦。據(jù)馬斯克與Neuralink發(fā)表的白皮書解釋，這些線程還創(chuàng)造了傳輸更大容量數(shù)據(jù)的可能性。該摘要指出，這套系統(tǒng)可以包括“每個(gè)陣列多達(dá)3072個(gè)電極，它們分布在96個(gè)線程上”。

這些線程寬約4到6微米，比人類的頭發(fā)還要細(xì)。除了開(kāi)發(fā)線程，Neuralink的另一個(gè)重大突破是研發(fā)出能夠自動(dòng)嵌入線程的機(jī)器。美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二晚上，馬斯克對(duì)Neuralink的研究做了大規(guī)模展示，盡管他說(shuō)這不僅僅是為了炒作。

馬斯克表示：“做這個(gè)演示的主要原因是招募人才?！彼粲跞藗兎e極遞交求職申請(qǐng)。Neuralink總裁馬克斯·霍達(dá)克(Max Hodak)也上臺(tái)承認(rèn)，他最初并不確定“這項(xiàng)技術(shù)是個(gè)好主意”，但馬斯克讓他相信這是可能實(shí)現(xiàn)的。

在接受《紐約時(shí)報(bào)》采訪時(shí)，Neuralink的科學(xué)家們表示，未來(lái)他們希望用激光束穿透頭骨，而不是鉆孔。白皮書中指出，早期的實(shí)驗(yàn)將由斯坦福大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家進(jìn)行。馬斯克宣稱:“我們希望明年年底前在人類患者身上進(jìn)行臨床驗(yàn)證?！?/p>

在演示結(jié)束后的問(wèn)答環(huán)節(jié)中，馬斯克透露了團(tuán)隊(duì)其他成員還不知道的成果：一只猴子能夠用其大腦控制電腦。

圖2：Neuralink的系統(tǒng)嵌入到實(shí)驗(yàn)室大鼠體內(nèi)

馬斯克說(shuō):“Nueuralink并非突然間就擁有了這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并開(kāi)始接管人們的大腦。最終，我希望實(shí)現(xiàn)與人工智能(AI)的共生?！币虼?，他希望創(chuàng)造出一種能夠“與AI融合”的技術(shù)。他后來(lái)補(bǔ)充說(shuō)：“我們的大腦藏在缸里，缸就是我們的頭骨。我們的目標(biāo)是從大腦中讀取神經(jīng)脈沖?！?/p>

第一個(gè)接受大腦植入的癱瘓患者是馬修·納格爾(Matthew Nagle)，通過(guò)這種方法，他可以通過(guò)大腦控制電腦光標(biāo)。2006年，患有脊髓損傷的納格爾實(shí)現(xiàn)了只用思維打乒乓球的壯舉。他告訴《紐約時(shí)報(bào)》，掌握這項(xiàng)基本動(dòng)作只需要四天時(shí)間。

從那時(shí)起，作為科學(xué)研究的一部分，大腦中植入腦機(jī)接口設(shè)備的癱瘓患者也能在實(shí)驗(yàn)室里聚焦物體，移動(dòng)機(jī)器人手臂。納格爾和其他人使用的系統(tǒng)被稱為BrainGate，最初是在布朗大學(xué)開(kāi)發(fā)的。

Neuralink總裁霍達(dá)克在報(bào)告中稱：“神經(jīng)連接并非憑空而來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)有著悠久的學(xué)術(shù)研究歷史。從某種意義上說(shuō)，我們是站在巨人肩膀上建立起來(lái)的?！比欢?，現(xiàn)有的技術(shù)都不符合Neuralink的目標(biāo)，即以一種微創(chuàng)的方式直接讀取神經(jīng)尖峰。

今天展示的這個(gè)系統(tǒng)，如果功能正常，可能是對(duì)舊技術(shù)的重大升級(jí)。BrainGate依賴于猶他陣列(Utah Array)，這是一系列的硬針，支持多達(dá)128個(gè)電極通道。

猶他陣列不僅通道比Neuralink所承諾的要少，進(jìn)而意味著從大腦接收到的數(shù)據(jù)更少，而且還比Neuralink的線程更硬。這對(duì)長(zhǎng)期的功能來(lái)說(shuō)是個(gè)問(wèn)題：大腦在頭骨中移動(dòng)，但陣列的硬針卻沒(méi)有，這會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷。Neuralink使用的薄聚合物可以解決這個(gè)問(wèn)題。

圖3：微小的線程可附著在指尖上

然而，正是因?yàn)榉浅ｌ`活，Neuralink的技術(shù)比猶他陣列更難植入。為了解決這個(gè)問(wèn)題，該公司研發(fā)出“一種神經(jīng)外科機(jī)器人，能夠自動(dòng)每分鐘插入6根線程(192個(gè)電極)”。在照片中，它看起來(lái)有點(diǎn)兒像顯微鏡和縫紉機(jī)的混合體。它也會(huì)避免血管，這可能促使大腦中出現(xiàn)較少的炎癥反應(yīng)。

對(duì)于馬斯克來(lái)說(shuō)，與AI互動(dòng)的核心問(wèn)題實(shí)際上是“帶寬”。與通過(guò)語(yǔ)音或拇指輸出相比，馬斯克正在開(kāi)發(fā)的技術(shù)可以更快地接收信息。因此，他的目標(biāo)是這個(gè)系統(tǒng)能讓幫助人類更快速地直接讓大腦與機(jī)器溝通。

圖4：Neuralink用于自動(dòng)插入線程的機(jī)器

最后，白皮書中說(shuō)，Neuralink開(kāi)發(fā)了一種定制芯片，能夠更好地讀取、清理和放大來(lái)自大腦的信號(hào)。目前，它只能通過(guò)有線連接傳輸數(shù)據(jù)(使用USB-C)，但最終的目標(biāo)是創(chuàng)建可以無(wú)線工作的系統(tǒng)。

這個(gè)目標(biāo)將體現(xiàn)在Neuralink稱為“N1傳感器”的產(chǎn)品中，該產(chǎn)品被設(shè)計(jì)成嵌入人體并通過(guò)無(wú)線方式傳輸數(shù)據(jù)。它可能比目前基于USB的原型讀取更少的神經(jīng)元。Neuralink打算植入四個(gè)傳感器，三個(gè)在運(yùn)動(dòng)區(qū)域，一個(gè)在身體傳感器區(qū)域。它將無(wú)線連接到安裝在耳朵后面的外部設(shè)備上，并通過(guò)iPhone應(yīng)用程序來(lái)控制。

霍達(dá)克補(bǔ)充說(shuō):“我們必須通過(guò)整個(gè)FDA的審核程序，但我們還沒(méi)有做到這一點(diǎn)?！盢euralink的首席外科醫(yī)生馬修·麥克杜格爾(Matthew MacDougall)周二表示，安全是首要目標(biāo)，最終他們希望它能“更像飛秒激光(Lasik)”眼科手術(shù)，包括消除全身麻醉的需要。雖然第一批病人不會(huì)有這種非侵入性的體驗(yàn)。

不過(guò)，目前該公司仍在對(duì)老鼠進(jìn)行研究，以確保該系統(tǒng)的穩(wěn)定。但是如果成功的話，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景將非常廣泛。通過(guò)機(jī)器人手術(shù)植入“高帶寬”的大腦連接技術(shù)，使用柔韌的細(xì)“線程”連接，可以記錄許多神經(jīng)元的活動(dòng)，我們希望能得到比以往腦機(jī)接口更好、更精確的結(jié)果。 (選自：The Verge 作者：Elizabeth Lopatto 編譯：網(wǎng)易智能 參與：小小)