馬斯克發布最新腦機介面系統：可以控制智能設備

由埃隆馬斯克創立的腦機介面研發公司Neuralink今天發布了第一款產品，即腦機介面系統，該系統可以將通過比人的頭髮更細的「線頭」將微小的晶元植入大腦。從而獲取神經元信息，並將信息發送到計算機中以供分析。據Neuralink透露，其最終目標是加入無線系統，通過激光束來進入大腦，而不是鑽孔。此外，通過無線連接，我們甚至可以與iPhone應用程序互動。

如果把這一系統拆分成三個核心部分來看：一是神經網路「縫紉機」，這相當於一個神經外科機器人；二是其中用到的「線頭」，據了解其直徑大概4-6微米，比過去腦機介面中使用的材料要細得多，並且對大腦損害更小，能夠傳輸更多數據；三是定製化計算機晶元組，能夠簡化和放大從大腦中發出的大量信息。

根據計劃，Neuralink將於2021年開始完全植入式神經介面系統的人體試驗。馬斯克介紹，目前這一技術已經在猴子上進行測試。其第一個應用場景是通過在大腦中植入晶元從而幫助癱瘓患者控制智能手機或電腦，而未來，它還將用於治療癲癇、帕金森等疾病，甚至為盲人提供「豐富的視力反饋」。但這仍然不是最終目的，馬斯克表示，希望有朝一日可以用於改善人類思考和交流的方式。

「患者首先要學會使用它。」馬斯克表示，「這是一個漫長的過程，就像我們學彈鋼琴一樣。」

>>> 從未消減的野心

這是自兩年前這個神秘公司亮相之後第一次做出的重大發布，據了解，此次發布還邀請了一批高校的權威神經科學家，充分展現了馬斯克在「人腦與人工智慧軟體連接」領域的「野心」和目標。

外界一直對於Neuralink的產品保持著強烈的好奇心，此前就有專家猜測，Neuralink一直致力於研究與猴腦的「高帶寬」連接，這種連接可以通過使用超薄的柔性電極同時記錄許多神經元的活動，進而提取大量信息。

這一技術可以用來做一些很酷的事情，比如讓一隻猴子用它的大腦來玩一個電子遊戲。

在馬斯克看來，人類的大腦需要接入互聯網，這樣才能讓我們的物種能夠跟上人工智慧發展的步伐。

這是他對於未來的設想。但在人類都能成為「半機械人」之前，像Neuralink這樣的公司首先需要一個醫學依據——為什麼金屬和計算機晶元足以融入人的大腦。

「我認為其中的關鍵在於，要如何證明靈長類動物可以在疾病模型中可靠地記錄大量的神經元活動，」技術專家克里斯蒂安·溫茲（Christian Wentz）表示，此前他將自己創立的神經科技創業公司賣給了另一個大腦介面公司Kernel。「整個舉措是為了向FDA（食品和藥物管理局）證明為什麼要將這一切都放入某人的大腦中。」

在此之前，實驗性的大腦介面已經被嘗試用來幫助癱瘓患者使用大腦控制游標和機械手臂，幫助刺激抑鬱症患者的記憶形成，試圖與他們溝通進而治療抑鬱症。

Neuralink的創始團隊成員之一Tim Hanson告訴《麻省理工學院技術評論》，公司目前面臨的一個挑戰是，馬斯克正在追求的「高密度記錄技術」不一定是治療特定腦部疾病的理想方法。對此，弗吉尼亞州霍華德休斯醫學院Janelia研究園區的Hanson說，他認為這種技術更適合動物的基礎科學研究，面向人類使用可能還為時過早。

▲ 將細胞和柔性電極接入大腦的示意圖（圖片來源：加州大學舊金山分校）

>>> 它究竟是什麼？

在Neuralink之前，實驗性腦機介面主要採用的是堅硬的金屬電極，通過一個名為猶他陣列的電極（由大約100根硅雕刻而成的鋒利針頭組成），用氣槍射入大腦。雖然在神經元發射信號時，這些感測器能很好地接收這些信號，但由於大腦在頭骨中移動時，陣列的針並不移動，因此在使用一段時間後，這將給大腦造成損傷並停止工作。正因為如此，Neuralink開始嘗試和探索使用由碳纖維和柔性薄聚合物製成的精細超薄電極來解決這個問題，但它們非常靈活，擺動幅度很大，因此非常難以植入。

為此，Neuralink團隊才研發了這種每分鐘能植入6根線（192個電極）的「縫紉機」技術（它在工作時，真的就像縫紉機一樣）。

在加入Neuralink之前，兩位創始團隊成員Hanson和Philip Sabes以及加州大學伯克利分校的Michel Maharbiz開發了一種採用僵硬的針頭驅動柔性電極進入大腦的方法。Hanson表示，這一方法是Neuralink內部研究的「主要推動力」，至少直到去年10月，在他離開公司時，的確是這樣。

▲ 哺乳動物大腦皮質表面的圖象，插入電極可以讓研究人員看到大腦信號（圖片來源：加州大學舊金山分校）

>>> 讓機器解碼大腦語言

顯而易見，才華橫溢的馬斯克並不是生物學家，但他一直渴望並且快速追逐著技術的發展。Hanson表示，Neuralink總裁Max Hodak希望從人腦中獲取大量的測量數據。雖然這很酷，但它不一定是人類治療疾病的方法。「Max和馬斯克都渴望快速找到人類未來發展的路徑，但人們普遍認為，這是有風險的，「他說，「想要增強人類的技能，你需要先做很多基礎工作。」

對此，還有一些科學家對於過分關注可以接入大腦的電極數量表示擔心。早在2017年，DARPA（美國國防部高級研究計劃局）撥款6500萬美元用於構建一個可以連接100萬個神經元的「大腦數據機」，但匹茲堡大學正在研究通過大腦植入恢復視力的José-Alain Sahel告訴筆者，他建議該機構取消對數字目標的重視。「首先，100萬個電極難以實現，其次，這對大腦可能沒有益處，」Sahel 說，「對於治療來說，更重要的是數字信號是否有意義。」

驅動密集網路連接背後的一個因素是，如果可以更大規模地測量大腦數據，那麼數千或數百萬個神經元信息就可以被輸入深度學習程序中，正如馬斯克投資的另一家公司OpenAI開發的系統那樣，這樣的系統已經學會在圍棋、德州撲克等遊戲中佔主導地位，如果加入有足夠的數據支持，它們或許也可以解碼大腦的語言。

「哲學上的賭注是，對足夠的神經元進行記錄，將讓我們能夠弄清楚大腦正在做什麼，並擁有這種瘋狂的腦機介面。」Wentz說。

而今天，我們已經見證了「瘋狂」的第一步，至少，馬斯克向我們展示的已經是目前腦機介面領域最前沿的技術。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！