强调其辞？马斯克最新发布的脑机接口体系有多疯狂

人类迈向“Cyborg”（生化电子人）的进程，始终与一个前沿技能的成长慎密相干，那就是脑机接口。

作者： 年夜康健派编纂 来历： DeepTech深科技 2019-07-18 10:37:49

人类迈向“Cyborg”（生化电子人）的进程，始终与一个前沿技能的成长慎密相干，那就是脑机接口。

昨天，马斯克为其投资的脑机接口草创公司 Neuralink 召开了一场发布会，初次对于外披露了这家公司于脑机接口上的最新技能进展和将来瞻望：Neuralink 演示了其已经经于小鼠身上试验过的一款装备，该装备可将 1500 个电子探针送入小鼠年夜脑，可以或许同时从多个神经元中提守信息。今朝，Neuralink 的这款装备已经经于植物身长进行了至少 19 次手术，植入电线乐成率达 87%.

为了高效实现脑机接口，这个装备使用了一款名为“缝纫机”（sewing machine）的探针装备，将近似博璃纸的柔性导线乐成插入到小鼠的软构造中。这个操作也象征着 Neuralink 制造的脑机接口产物将是一款侵入式的产物。

“缝纫机”位在头部以外，使用激光束造成小孔刺穿头骨，于年夜脑中植入一个无线吸收信息模块，经由过程旌旗灯号传到神经元体系，答应已经经瘫痪于床的病人，节制手机或者计较机等电子装备，听到本身的声音，造成影象。别的，该要领也有可能用在医治抑郁症。

此次发布也是 Neuralink 建立两年以来最重磅的一次结果发布。不外，这一行为与学术界的惯例相悖，于揭晓论文以前，就举行了结果的新闻发布。

Neuralink 建立在 2017 年，总部设于旧金山，礼聘了多位美国重点年夜学研究神经范畴的科学家，来配合研究高效实现脑机接口的要领。马斯克暗示，最快于来岁年末，可以或许于患者身上使用这项技能。

但与此同时，该研究结果面对许多的应战。这项冲破由加州年夜学 Tim Hanson、Philip Sabes，和加州年夜学伯克利分校传授 Michel Maharbiz 完成，他们也是 Neuralink 的首创团队。Tim Hanson 此前于接管《麻省理工科技评论》采访时暗示，马斯克所寻求的高密度记载技能对于在特定的年夜脑疾病并没有须要，纷歧定是人类选择医治特定脑部疾病的要领。

他暗示，这类技能更合适研究植物根蒂根基科学，用于人身上有点为时过早。

固然，马斯克也于昨天发布会上暗示，这不是一种与人工实现某种共生的要领，“这不是强迫性的工作，而是你可以选择做的工作。”

Neuralink的进展毕竟是甚么？

Neuralink 的脑机接口新技能，焦点一共有三部门。

第一个是矫捷的“线程”。线的直径宽度为 4 至 6 μm，比人的头发丝（约 75 微米）还要细。

今朝，试验性脑机接口使用的是刚性金属电极；犹他阵列可容纳 100 个由硅制成的坚硬针头，用气枪将其射入年夜脑。这些针头发射时捕获神经元中的电旌旗灯号效果很是好，不外这类体式格局不只会侵害年夜脑，并且装备寿命也很短。

而 Neuralink 又发现了另外一种由微小电极或者传感器毗连的柔性导电线，与其他脑机接口中使用的质料比拟，不只对于年夜脑侵害性更小，并且还能传输更大都据。

按照早前发布的 “Elon Musk＆Neuralink” 白皮书显示，这类质料漫衍于 96 个线程上的每一个阵列中，可以或许容纳多达 3072 个电极。值患上留意的是，这个电极也不简朴，是由碳纤维或者聚合物制成的，可是这类轻薄电极没法间接植入到年夜脑，经由过程柔性线以及呆板就能够间接导入。

第二个是用在插入线程的呆板。Hanson 曾经暗示，这个呆板是 Neuralink 于年夜脑内部研究的“杀手锏”。

因为年夜脑于头骨中是不停挪动的，Neuralink 的技能比犹他阵列更难以植入。正因云云，他们开发了一种“神经外科呆板人”，可以或许每一分钟插入六根线（192 个电极），整个历程，出格像缝纫机去缝针。

他们经由过程发现的呆板，将轻薄的柔性电极植入年夜脑傍边。

第三个就是 Neuralink 开发了一种定制芯片，被定名为“N1 传感器”。芯片尺寸比手指还小。该芯片的作用可以或许更好地读取、清算以及放年夜来自负脑的旌旗灯号。但今朝，只能于老鼠身长进行试验，经由过程 USB-C 的有线毗连体式格局传输数据。

Neuralink 暗示，这颗定制芯片所提供的电流约莫是今朝最强的传感器的 10 倍。但这远远不敷，这个部门的终极方针是创立一个无线事情体系。

于 N1 芯片中，植入了四个传感器，此中三个位在运动区域，另外一个位在感触感染区域。独一外置的装备安装于耳后，内含一枚电池。

这颗芯片可以提供云端撑持，经由过程无线毗连，以至可以与 Neuralink 于 iPhone 上的运用步伐举行互动。

详细的“侵入”历程是，自立神经外科呆板人哄骗计较机视觉体系来指导一根五微米厚的包罗电线以及绝缘质料的针头进入年夜脑（如许做防止粉碎血管），电线直径约为人类头发直径的四分之一，毗连到差别的位置以及深度的一系列电极。呆板人最快每一分钟可以插入 6 根包罗 192 个电极的电线。

这些电极将检测到的神经脉冲通报到头骨外貌的处置惩罚器，处置惩罚器可以或许读取多达 1536 个通道的信息，这约莫是今朝可植入人系统统的 15 倍。并且，它切合科学研究以及医学运用的基本底线，并可能优在竞争敌手比利时 Imec 公司的神经像素技能（Neuropixels technology），该技能可以同时从数千个差别的脑细胞网络数据。

揭晓于 Neuralink 白皮书上的一篇择要指出，Neuralink 已经经于植物身长进行了至少 19 次手术，植入电线乐成率达 87%.

于演讲中，马斯克表示，Neuralink 已经经于灵长类植物身上取患了结果。“咱们不能不提到一只山公。这是一个敏感的话题。这只山公已经经能用年夜脑节制电脑了。”

脑机接口硬件开发，高分辩率是应战

高分辩率的脑机接口（简称 BCI）是相称繁杂的。它们必需可以或许读取神经勾当，以便可以或许找出履行哪些使命的神经元群。植入电极很是合适处置惩罚这类环境，但从汗青来看，硬件的限定致使它们会接触到年夜脑的多个区域，或者孕育发生滋扰。

跟着邃密的生物相容性电极的呈现，这类环境发生了转变，这类电极可以限定滋扰，并能切确地对准细胞簇。然而，咱们依然对于某些神颠末程缺少相识。

很少有勾当与年夜脑区域，如前额叶以及海马体是分散的。相反，勾当发生时年夜脑的差别区域城市有相应，是以很难确定位置。然后还要把神经电脉冲转换成呆板可读的信息。研究职员还没有破解年夜脑的编码，并且来自视觉中央的脉冲不像那些于造成言语时孕育发生的脉冲，有时很难辨认旌旗灯号的肇始点。

幸亏这方脸孔前已经经取患了进展。于近来揭晓于《天然》杂志上的一项研究中，科学家们按照以前试验记载的数据，练习了一种呆板进修算法，以确定舌头、嘴唇、下巴以及喉咙的运动是怎样孕育发生声音的。他们将这些信息整合到一个解码器中，解码器将年夜脑旌旗灯号转换成声道的预计运动，并将它们输入一个零丁的部件，将这些运动转换成合针言音。

Sabes 于勾当时期暗示，“年夜脑中的神经勾当是随机的，这象征着，单个神经元程度上的神经体现是有噪声的。这仅仅是咱们需要从年夜量神经元中记载数据以得到高保真度读数的缘故原由之一。咱们想要做的是让人们可以或许哄骗神经表征修复受损的年夜脑回路，终极让咱们更好地与世界相连、相识相互以及咱们本身。”

这些都没有影响到 Neuralink 公司，该公司拥有 90 名员工，今朝已经经收到 1.58 亿美元的资金撑持（此中至少有1亿美元来自马斯克）。该公司但愿来岁第二季度与斯坦福年夜学神经外科大夫互助， 最先进入人体研究。该公司估计，插入电极一最先就需要经由过程颅骨钻孔，它但愿很快能使用激光于骨头上打孔。

Neuralink 以为，他们的产物将有助在减缓像帕金森病以及癫痫如许的慢性疾病，而且有朝一日可使截肢者从头得到勾当威力，或者者帮忙身体残疾的患者从头得到言语威力、听觉、视觉等。

蕴含危害的疯狂测验考试

人的年夜脑有 860 亿到上千亿个神经元，每一当咱们孕育发生一个设法，素质上都是这些神经元于举行化学反映以及电旌旗灯号交互，从而孕育发生一个振幅很微小的电压。以是收罗信息，就是经由过程差别的要领来获取年夜脑中的电压差，进而经由过程脑电信息的变迁来阐发猜度，寻觅到以及年夜脑思维相干性的一个逻辑。今朝的信息收罗体式格局分为两种：侵入式以及非侵入式。

Neuralink 接纳的是侵入式措施。

BrainCo 首创人首创人兼 CEO 韩璧丞告诉 DeepTech，侵入式要领的利益是收罗的旌旗灯号很是正确，但错误谬误也很较着，它对于年夜脑存于必然的粉碎性，开颅手术自己也具备相称的危害性，另有传染的可能；同时，试验从植物到人的时辰，是否是能实现，有无人情愿做试验是有待不雅察的。自己人对于向脑子中植入工具可能会有抗拒的。

韩璧丞是2017年《麻省理工科技评论》“35 岁如下立异 35 人”中国区榜单入选者，他所创建的 BrainCo 也专一在脑机接口开发，他选择的长短侵入式措施，只需要间接佩带装备就能够脑机毗连，但问题是收罗的旌旗灯号没有侵入式要领那末正确。

于插手旧金山加利福尼亚年夜学 Neuralink 公司以前，该公司的两位首创团队成员 Hanson 以及 Philip Sabes，和加州年夜学伯克利分校（UC Berkeley）的 Michel Maharbiz，就开发了一种装备，他们用一根硬针将柔性电极插入年夜脑。Hanson 暗示，这一要领是 Neuralink 公司内部研究的“重要鞭策力”，至少于去年10月以前是云云。去年 10 月，Hanson 脱离公司时，他称与公司于科学优先级以及决议计划方面存于不合。

该公司首创团队成员研究的年夜脑接口与金属微粒（即“神经灰尘”，neural dust）有很年夜的差异，神经灰尘由声波以及全息图驱动，将数据传输到植物年夜脑。

显然，马斯克是个才调横溢的事情狂，但他其实不是个生物学家，同时他巴望倏地取患上结果。Hanson 说，Neuralink 的总裁 Max Hodak 但愿从人类年夜脑中获得年夜量的丈量数据。这设法没错，但这其实不必然是医治疾病的要领。“Max以及马斯克巴望尽快将这一技能运用到人类身上，但今朝学界遍及的共鸣是，这有危害。”假如想运用在人体，起首需要做许多根蒂根基事情。“

一些科学家担忧研究职员把过量的留意力放于年夜脑中电极的数目上。2017 年，DARPA 拨款 6500 万美元制作一个“年夜脑调制解调器”，可以毗连 100 万个神经元，但匹兹堡年夜学的Jose-Alain Sahel提议DARPA降低对于数字方针的器重，他致力在研究年夜脑植入物以恢复目力。他说，“一百万个电极很难实现，以至可能对于年夜脑都无害。对于在医治来讲，主要的是收到的旌旗灯号是否成心义。”

鞭策脑机相连成长的一个动力是，人们但愿，假如能于更年夜的规模内丈量年夜脑，那末数千或者数百万神经元的相应就能输入到一个深度进修步伐，例如马斯克的另外一家企业 OpenAI 正于开发的步伐。这种体系已经经学会怎样于围棋以及德州扑克中取告捷利，也许有了充足多的数据，它们也能解码年夜脑的言语。

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