馬斯克的腦機(jī)接口公司Neuralink周五披露了新進(jìn)展，通過(guò)“三只小豬”的演示，科學(xué)家們展示了兩個(gè)月前，他們將一種硬幣大小的計(jì)算機(jī)芯片植入了豬的大腦中。這意味著人們朝著向人腦中植入芯片治愈人類疾病又邁進(jìn)一步。
Neuralink是馬斯克于2016年創(chuàng)立的，致力于在最復(fù)雜的人腦中植入一種包含了數(shù)千個(gè)電極的無(wú)線腦機(jī)界面來(lái)治愈諸如阿爾茲海默癥病、癡呆癥和脊髓損傷等疾病，并最終使用人工智能與人類相融合。
馬斯克表示，植入式設(shè)備實(shí)際上是可以解決這些人類面臨的問(wèn)題的，比如記憶力衰退、聽(tīng)力下降、抑郁和失眠等。
“這聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)奇怪，但是最終我們將實(shí)現(xiàn)與人工智能的共生。速度將會(huì)限制人類與人工智能的共生，所以建造一個(gè)使兩者能夠很好地結(jié)合的未來(lái)是我們的目標(biāo)?！瘪R斯克表示。
Neuralink并不是首家進(jìn)行腦機(jī)接口嘗試的企業(yè)。此前，由電刺激神經(jīng)和大腦區(qū)域治療聽(tīng)力損傷以及帕金森病的小型設(shè)備已經(jīng)使用了數(shù)十年，人腦植入芯片的項(xiàng)目也已經(jīng)在脊髓損傷和中風(fēng)患者中小規(guī)模試驗(yàn)。
研究人員在豬的大腦部分植入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的芯片，植入芯片可以連接到顯示屏上，監(jiān)視其鼻子發(fā)出的信號(hào)。馬斯克在直播中現(xiàn)場(chǎng)表演“遛豬”，小豬需要用麝香哄騙才肯“出鏡”。當(dāng)小豬聞到有香味的東西時(shí)，芯片就會(huì)采集這些大腦活動(dòng)產(chǎn)生的信號(hào)。Neuralink還能夠通過(guò)讀取腦電波來(lái)增進(jìn)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的理解。
Neuralink使用的是一種侵入式的腦機(jī)接口技術(shù)。腦機(jī)接口技術(shù)一直是科學(xué)努力突破的前沿技術(shù)，原理是建立人或動(dòng)物大腦和外部機(jī)器設(shè)備之間的直接通路。這樣大腦只要一發(fā)出信號(hào)，機(jī)器就能執(zhí)行大腦傳達(dá)的指令。
據(jù)Neuralink總裁霍達(dá)克（Max Hodak）介紹，研究人員將會(huì)在腦顱上使用無(wú)痛的激光鉆孔方法在人的腦顱里放置一些侵入式的材料——一種直徑只有4-6微米的“線”，不到頭發(fā)的四分之一，這樣就能盡可能減少侵入式手術(shù)對(duì)大腦的損傷。
多倫多大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究員莫法特（Greame Moffat）表示：“得益于新型芯片的尺寸、便攜性、電源管理以及無(wú)線的能力，Neuralink的技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)了飛躍?！?/span>
Neuralink的首席外科醫(yī)生邁克杜格爾（Matthew MacDougall）表示，公司將針對(duì)癱瘓或者截肢的少量患者進(jìn)行人體臨床試驗(yàn)，但尚未披露時(shí)間表。去年馬斯克曾表示，Neuralink植入裝置可能于今年年初得到美國(guó)FDA的批準(zhǔn)，對(duì)人類進(jìn)行臨床試驗(yàn)。
科學(xué)家認(rèn)為，盡管該技術(shù)取得重要進(jìn)展，但在人體臨床試驗(yàn)前，仍需要更多數(shù)據(jù)的支持。
在美國(guó)，和Neuralink處于同一賽道的還有Kernel、Paradromics和NeuroPace等初創(chuàng)公司，它們都試圖利用材料科學(xué)、無(wú)線連接和信號(hào)技術(shù)的進(jìn)步來(lái)制造類似于Neuralink的設(shè)備。醫(yī)療器械巨頭美敦力(107.86, 1.00,0.94%)也生產(chǎn)用于治療帕金森綜合癥、特發(fā)性震顫和癲癇患者的大腦植入設(shè)備。
Neuralink最新腦機(jī)設(shè)備。
腦機(jī)接口設(shè)備能夠解決的健康問(wèn)題。
你可以在一個(gè)小時(shí)內(nèi)通過(guò)外科手術(shù)機(jī)器人安裝一個(gè)Neuralink設(shè)備。
可無(wú)線充電、手機(jī)連接。
自動(dòng)植入過(guò)程。
可以讀取神經(jīng)元。
今年7月，Neuralink已經(jīng)從FDA獲得了一項(xiàng)突破性的神經(jīng)連接技術(shù)。
目前，人們依據(jù)腦機(jī)接口與大腦的聯(lián)系緊密程度，將腦機(jī)接口分為三類：當(dāng)你選擇這樣的腦機(jī)接口，那么你就要面對(duì)機(jī)器直接插入大腦灰質(zhì)的命運(yùn)。這類腦機(jī)接口能夠獲得高質(zhì)量的神經(jīng)信號(hào)，但與此同時(shí)也帶來(lái)嚴(yán)重的免疫排斥。目前，這種設(shè)備主要被用作治療使用?？茖W(xué)家利用侵入式腦機(jī)接口重建病人的特殊感覺(jué)，恢復(fù)癱瘓病人的運(yùn)動(dòng)功能。歷史上主要的成功案例來(lái)自一名叫做威廉?多貝爾（William Dobelle）的科學(xué)家。1978 年，多貝爾在一名盲人的腦內(nèi)植入了 68 個(gè)電極組成的陣列，這一嘗試使得盲人產(chǎn)生了光幻視（又稱眼內(nèi)閃光，是視網(wǎng)膜受到刺激時(shí)產(chǎn)生的感覺(jué)）。在隨后的調(diào)試中，接受這種治療的盲人能夠在有限的視野內(nèi)看到低分辨率、低刷新率的點(diǎn)陣圖像。2002 年，接受新一代系統(tǒng)治療的患者恢復(fù)了更多的視力，甚至可以在研究中心附近駕車(chē)慢速前行。同一階段，在恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能方面，腦機(jī)接口研究也取得了顯著的進(jìn)展。雙目失明的延斯（Jens Naumann）在仿生眼的幫助下恢復(fù)了一定程度的視力。這樣的系統(tǒng)用眼鏡上的攝像頭、腰間的電腦處理器和植入腦部的微電極陣列三部分組成。即那些植入顱腔但位于灰質(zhì)之外的腦機(jī)接口。這其中最典型的例子是 “皮層腦電圖”（ECoG），是將與常規(guī)腦電圖相似的電極直接植入大腦皮層。華盛頓大學(xué)的科學(xué)家曾利用這個(gè)技術(shù)讓一名少年病人能夠只靠腦電玩《太空侵略者》（也就是我們熟悉的 “小蜜蜂” 類游戲）。但研究者同時(shí)指出，利用基于皮層的腦電圖實(shí)現(xiàn)超過(guò)一維的運(yùn)動(dòng)很困難。顧名思義，這是指那些不需植入腦部即可發(fā)揮作用的腦機(jī)接口。腦電圖就是其中最典型的應(yīng)用。除此之外，腦磁圖（MEG）和功能性核磁共振成像（fMRI）都是非侵入式腦機(jī)接口的例子。目前，非侵入式腦機(jī)接口主要內(nèi)容收集人類腦部活動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，反向利用這些腦機(jī)接口作用于人腦進(jìn)行治療目的的嘗試不多。德國(guó)圖賓根大學(xué)的科學(xué)家在 1990 年代曾利用腦電圖對(duì)癱瘓患者進(jìn)行治療，但受限于腦電圖易受噪音干擾以及難于學(xué)習(xí)的特性，這一技術(shù)最終并未在治療領(lǐng)域走得更遠(yuǎn)。盡管 Neuralink 目標(biāo)遠(yuǎn)大，背后又有大名鼎鼎的創(chuàng)始人，但他們并非這一領(lǐng)域的先行者 —— 至少，它不是最早踏入這一領(lǐng)域的公司。早在 Neuralink 成立很多年以前，許多公司就已經(jīng)踏入了腦機(jī)接口的研究和應(yīng)用領(lǐng)域了。腦機(jī)接口技術(shù)的主要挑戰(zhàn)幾十年前，電話、汽車(chē)，以及月球著陸對(duì)人們來(lái)說(shuō)似乎是無(wú)法克服的技術(shù)挑戰(zhàn)。就像現(xiàn)在人們期望中的腦機(jī)接口技術(shù)一樣。腦機(jī)接口技術(shù)仍然面臨很多問(wèn)題，但這些問(wèn)題一旦得以解決 —— 我們將會(huì)擁有一種有高帶寬、持久、雙向通信、且兼?zhèn)渖锵嗳菪院蜔o(wú)創(chuàng)植入的完美設(shè)備。以 Neuralink 的腦機(jī)接口技術(shù)為例，當(dāng)前面臨的主要障礙包括：手機(jī)打字時(shí)，人們將移動(dòng)拇指，進(jìn)行著人機(jī)的緩慢溝通。同理，如果帶寬很低，那么你與 AI 的集成將非常薄弱。和 AI 的溝通速度越快，你整合的信息越多；溝通速度越慢，整合的越少。只要開(kāi)顱手術(shù)是腦機(jī)接口技術(shù)的前提，那么這項(xiàng)技術(shù)推廣的難度就會(huì)一直存在，這也是 Neuralin 關(guān)注的重點(diǎn)。侵入性腦外科手術(shù)不僅會(huì)引起安全問(wèn)題，而且成本高昂、供應(yīng)有限。完成該過(guò)程的機(jī)器需要有像激光準(zhǔn)分子手術(shù)（Lasik）這樣的自動(dòng)化過(guò)程。如今接受 BCI 技術(shù)的患者頭部有一根電線，而 Neuralink 計(jì)劃將來(lái)的產(chǎn)品利用無(wú)線設(shè)備工作。這也帶來(lái)了許多新挑戰(zhàn) —— 比如植入物必須自行處理諸如信號(hào)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)壓縮等。另一個(gè)大問(wèn)題——生物相容性。未來(lái)的大腦接口需要永遠(yuǎn)存在且不出現(xiàn)任何問(wèn)題，這意味著該設(shè)備需要是密封和堅(jiān)固的，而且能承受周?chē)窠?jīng)元的滲出和移動(dòng)達(dá)數(shù)十年之久。同時(shí)，大腦還需要認(rèn)為該設(shè)備正常大腦的一部分。接著是空間問(wèn)題。已經(jīng)在為 1000 億個(gè)神經(jīng)元騰出空間的頭骨需要給有一百萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元接口的設(shè)備找到放置的確切位置。如今的多電極陣列，一百萬(wàn)個(gè)電極將達(dá)到棒球的大小。因此，體積的縮小化也需要提上日程。
