馬斯克發布腦機接口,Neuralink無損植入豬腦,下一步植入人腦

2020-12-28 新智元

【新智元導讀】北京時間6點40,馬斯克召開Neuralink發布會,通過直播的方式展示腦機接口新設備。設備只有一枚硬幣大小,用手術植入頭骨,就像安裝在大腦上的Fitbit,充滿電可用一整天。在人類發現腦電波近100年後,腦機交互又迎來了跨時代的突破!

就在剛剛,北京時間6點40,馬斯克進行了腦機接口新設備的現場直播!這場期待已久的直播,承載了人類對AI世界的幻想:人機互動,腦機相連,人類與AI共生!

在一陣焦急的等待中,他來了他來了!他帶著新鮮出爐的腦機接口來了。

馬斯克還是一樣的不守時,焦灼等待了40分鐘之後,他終於出現。

而就在剛剛,身家突破千億美元大關!!馬斯克成全球第五大富豪。看來咖位越高,等待時間越長。

把硬幣大小的Fitbit塞進腦殼裡是什麼感覺?

馬斯克講到,腦機接口最本質的就是「連線」問題(wiring)。這一次馬斯克打造的神奇設備只有硬幣大小。

這個新設備就像個大腦裡的Fitbit,可以用手機裡的APP控制,而且你看起來很正常,只是頭髮下面多了一個小創口。最新消息,Neuralink目前已經獲得FDA批准在人腦上實驗!

「此前的醫學研究,頭上戴著一個盒子,連著線,走來走去,會有點兒奇怪。我們要做的就是要簡化這個設備。」

現在流行的深腦刺激,雖然已經幫助了15萬病人,但也會損傷一部分像「方糖塊兒」大小的大腦物質。

去年Neuralink發布了一個耳朵後面的設備,但現在這個設備被縮小成只有一個硬幣的大小。

「就像你的頭骨下面插了一個Fitbit,但是帶著電線。」白天能用一天,晚上充電就行。

手術時,把一個硬幣大小的頭骨弄出來,用「超級膠水」一粘。然後手術結束後就可以到處走了。

植入方法也很簡單,有專用的設備,植入當天就可以出院。

手術時繞開血管,不會有特別明顯的損傷。

這個設備到底怎麼用呢?馬斯克用一個小豬實驗來揭曉了答案。

馬斯克現場展示了已經植入Neuralink設備兩個月活蹦亂跳的健康小豬。

實驗主要是植入晶片後,能直觀看到豬的腦活動,演示人員撫摸它的鼻子時,豬的神經開始興奮。設備連接的1024個電極作用下,他腦內的電波信號,清晰可見。

現在還可以對小豬進行多個Neuralink設備的植入。

通過腦電路圖,可以預測到小豬關節的位置,和實際的位置幾乎完全吻合,可以預測出小豬身體裡的運動。

圖示紅色電信號就「寫」出了大腦內的活動。

通過這樣的方式,如果實驗在人體上,也可以感知甚至改善大腦的活動。

首先,馬斯克談到「每個人都或多或少會有大腦的問題,植入腦子裡,會解決大腦或者脊髓的重要問題。」PPT上面列舉出了各種腦機接口能夠解決的問題,包括聽覺缺失、記憶力缺失、中風等等各類問題。

「你的感受、痛苦都是電子信號,修正這些信號,就能解決這一切的問題。」

Q&A環節,讀者更是風趣。馬斯克分別給出了答案。

我能通過腦機接口召集我的特斯拉嗎?

當然可以!

這個可以用來打遊戲嗎?

百分之百可以!可以玩星球大戰。

可以存儲或替換記憶嗎?

記憶可以上傳,存儲在設備中,或者下載到一個新的人體或者機器人上。

往深了說,Neuralink曾表示,腦機接口技術將會在 5 年內讓人們不必使用語言,直接通過大腦交流,實現真正傳說中的心靈感應!

而網友們更關心的,還有馬斯克的豪言壯志,那就是人類與AI的共生(symbiosis with artificial intelligence)。

馬斯克的設想中,還有一個神奇的詞,數字永生。「當人死亡時,他已經有了自己的電腦擴展和在線擴展,就像一個在線幽靈,你更多存在於『雲』裡面,而不是在你的身體裡面。」

實現了人機互動,肉體的生滅已經不足以能夠定義一個人的生死!

腦機接口50年,從「動物腦」到「人腦」的飛躍

其實人機互動的概念早就在慢慢發展了。

一張圖帶你回顧重要節點:

沒錯!早在2008年,腦機接口已經有了很大的突破:把動物大腦與外部設備直接相連,並操縱外部設備執行特定的功能,比如取食。

匹茲堡大學研究的腦機接口讓猴子得以操縱機械臂為自己取食。圖片來源:motorlab.neurobio.pitt.edu

做腦機接口的公司中,創立於2017年的Neuralink的確不是最早的,但可能是最有錢的,也是曝光最多的。

馬斯克的天才之處在於,永遠可以比別人的設想更高更遠。

在對動物進行了至少19次手術後,Neuralink表示,成功放置在動物大腦中的「線」電路使得動物能夠用大腦直接控制機器,系統成功率達到了87%。

這次直播主要還是為了Neuralink團隊擴招,找人照看小動物,還有電子和機器人工程師,還不需要有腦科學的經驗。現在團隊裡有100人,未來還可能擴充到1萬人。

驚悚的技術內核:「縫紉機」植入,3072個電極密集排布!

技術層面,Neuralink此前也進行了諸多嘗試。

自2016成立年以來,Neuralink已考慮了多種類型的BCI,包括侵入式和非侵入式。侵入式存在一定的安全隱患。所以為了生命安全,對該設備的要求也相當苛刻,比如要小型化,無線發送和接收數據

同時能夠進行信號放大,模數轉換和數據壓縮,感應供電,最重要的是與人腦生物相容。

早在去年,Neuralink就展示了一種被稱作「線」(thread)的技術。這些「線」比人類的頭髮絲還細,是一系列微小電極和傳感器,可傳輸信息。

而負責把這些「線」植入大腦深處的,則是一種像「縫紉機」一樣的機器人。馬斯克表示,這臺機器人還能自動避開血管。

系統包含三個組成部分:極為精細的聚合物探針(插到大腦中),一臺神經外科機器人(專負責插線),以及外部的晶片和配套方案(Neuralink稱其為定製化的高密度電子技術)。

為此,Neuralink還開發了定製晶片,能讀取大腦信號。

在Neuralink此前描繪的概念圖裡,晶片會以可穿戴設備的形式掛在人耳上。這顆晶片會連接至一些傳感器——傳感器就放在腦殼上,這些傳感器再穿透頭蓋骨,通過很多條非常細且密集排布的線連接到大腦皮層。

而且,其Neuralink的技術還是相當突破的。以前的同類技術植入可能都不超過256個電極,而Neuralink稱能夠做到快速給大腦植入96根線,每根線都有32個電極,在大腦4x7mm的區域內植入總共3072個電極!

其中,專門負責植入手術的「縫紉機」機器人採用了計算機視覺方案,可按照不同需求來進行大腦不同區域的植入工作。

偉大而可怕的應用:從治療重度抑鬱到「心靈感應」

腦機接口到底可以實現什麼驚人的操作呢?網友們忙著頭腦風暴。

要知道,人腦本身是一臺驚人的計算機!它能夠以高達每秒6×10^16位的速度傳遞大量的信息。人腦+計算機,強強聯合,未來將五彩斑斕!

腦機接口的核心就是「在大腦和機器之間傳輸高保真的信息」,作用雖然沒有用意念發電或變超人那麼玄幻,但讓四肢癱瘓的人使用大腦來控制仿生假肢,讓語言障礙人士說話等,應該還是OK的。

讓人想起「攻殼機動隊」中的女主草薙素子, 在一場空難中倖存,全身90%義體化,只有部分大腦還有靈魂是自己的,卻比任何人類的能力都要強。

幫助殘障人士,是Neuralink的短期目標。未來,進軍醫療領域,很有可能利用腦機接口來對抗癲癇、重度抑鬱、自閉症、阿爾茲海默症、帕金森綜合症等目前難解的神經疾病。

今年7月,推特用戶 Pranay Pathole 在推特上問馬斯克:「Neuralink能用來改善大腦中導致成癮或抑鬱的部分嗎? 」

馬斯克先生回答說:「當然。這既偉大,又可怕。」

無需藥物,調節大腦中的化學物質水平,直接控制情緒障礙。世界如此美好,我不該如此暴躁……Neuralink幫你控制一下即可。

除了修復腦損傷和複雜的神經系統疾病,此物還能繞過你的感覺器官,直達大腦!

上個月,馬斯克還在推特上透露,Neuralink能夠實現直接通過晶片聽音樂的功能,它意味著腦機接口技術將能夠繞過耳朵,不需要耳機等設備,通過耳蝸神經將音樂直接送達大腦。

OMG!真「顱內高潮」...

同時,提升人類的學習速率,也是Neuralink的功效之一。就好像黑客帝國當中,插到一個機器上,就可以學習如何開直升機。

還有,人機互動可以提升人腦的反應時間。比如你來不及轉彎的時候,一個一閃即逝的想法,機器就能幫助你迅速操作方向盤,秒摁急剎車。

Neuralink毋庸置疑是革命性的,這一場賽博朋克式的未來狂想還會帶來很多隱憂,將大腦計算機化引發了兩個明顯的問題:計算機可能崩潰,而更令人擔憂的是,計算機可能遭到黑客攻擊。如果大腦也遭到黑客的攻擊該怎麼辦?

除非這個領域的安全管理達到一定標準,否則這項技術的商業化還面臨重重監管和困難。

直播已畢,不論未來商用前景如何,我們都有理由高呼:人機共生真的不遠了!

參考連結:

https://www.guokr.com/article/442222/

https://www.thomasnet.com/insights/elon-musk-s-great-and-terrifying-brain-machine-interface-neuralink/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6914248/

https://www.thomasnet.com/insights/elon-musk-s-great-and-terrifying-brain-machine-interface-neuralink/

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