【專利解密】馬斯克的「神秘」公司Neuralink:腦機接口晶片

2020-12-19 騰訊網

【嘉德點評】Neuralink發明的腦機接口晶片,通過利用晶片上的電極來捕捉腦部的電信號,並將電信號傳遞到外部設備上,從而可以實現各種各樣的腦機接口應用。

集微網消息,8月29日,馬斯克公布了最新的Neuralink設備LINK V0.9,這是一款可以移植在人的頭骨中、支持無線充電的智能腦機接口晶片,在自動化手術機器人的幫助下半個小時就可以安裝完畢。

晶片中包含多個電極,電極能夠記錄大腦活動並刺激大腦的神經元,動物的大腦通過神經元可以進行信息的輸入輸出,而NeuralLink就是想與神經元建立起微觀層面上的電極接口,這些電極可以讀取神經元的電信號。

Neuralink將人腦與計算機系統融合在一起,從短期看來,腦機接口的實現將有助於治療腦損傷和創傷,例如帕金森氏症和阿爾茨海默氏症等複雜的神經系統疾病。而長期來看,Neuralink的願景是讓人腦變得更加強大,實現「人類改造計劃」。

而Neuralink正是馬斯克領導的初創公司,為了支撐腦機接口晶片,其在19年9月19日申請了一項名為「用於神經數據的晶片網絡」的發明專利(公開號:US 2019/0286592 A1),發明人為Neuralink公司。

根據該專利目前公開的資料,讓我們一起來看看這項腦機接口晶片技術吧。

如上圖,為該專利中發明的多晶片體系結構,系統中包含多個網絡晶片102,每個晶片都可以從大腦中接收信號,120為晶片的電極,電極可以捕捉神經元中間傳遞的電信號,並且經過晶片傳遞給伺服器,從這個過程中我們可以推斷出晶片具有信息收集、處理以及無線通信能力。

這些晶片可以覆蓋大腦的半球或者整個大腦,例如晶片可以與每個大腦半球80個晶片串聯排列,即每個大腦總共包括160個晶片,而每個晶片各自都包含多個電極,電極植入腦中用於感知神經信號。

如上圖,為這種腦機晶片的晶片結構以及數據流示意圖,晶片包括來自上一個晶片的輸入234,該輸入和輸出236用於封裝晶片之間的數據傳輸,晶片200包括放大器陣列214、數模轉換器244、多路復用器240、控制器224以及配置電路222。

晶片內的數據流開始提供電源給晶片200,而晶片上的電極可以檢測大腦內部或者來自大腦本身的神經元電壓讀書,並通過單個放大器將模擬電壓信號傳遞到晶片中,每個放大器均與引線210相連,放大器陣列背布置在8行8列的網絡中,因此在一個8*8的柵極中有64個排列放大器。

最後,我們來看看該系統中接收的數據包體系結構,如上圖所示,其中420為數據包結構,422為定時器,在其中一個數據分組中,定時器位於信息包的報頭402中,數據包中的數據404包括來自每個放大器的數據406、408和410等。

以上就是Neuralink發明的腦機接口晶片,人類對腦機接口的研究已經超過了40年的歷史,自從20世紀90年代中期以來,從實驗中獲得的此類知識顯著增長。而馬斯克的這項技術真的將腦際接口技術帶到了我們的面前,當人類可以藉助於信息技術力量來使得自身的能力更加強大時,你會希望用它來做什麼呢?

(校對/holly)

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